Σύνθεση και χαρακτηρισμός κονέων με βάση τα οξείδια του στροντίου με προσθήκη Eu2+ για επίτευξη φωταύγειας

Σταματάκη, Φωτεινή; Stamataki, Fotini

dc.contributor.author	Σταματάκη, Φωτεινή	el
dc.contributor.author	Stamataki, Fotini	en
dc.date.accessioned	2020-10-30T08:47:11Z
dc.date.available	2020-10-30T08:47:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51679
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19377
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Φωταύγεια	el
dc.subject	Ευρώπιο	el
dc.subject	Στρόντιο	el
dc.subject	Χαρακτηρισμός	el
dc.subject	Σύνθεση	el
dc.subject	Luminescence	en
dc.subject	Europium	en
dc.subject	Strontium	en
dc.subject	Characterization	en
dc.subject	Synthesis	en
dc.title	Σύνθεση και χαρακτηρισμός κονέων με βάση τα οξείδια του στροντίου με προσθήκη Eu2+ για επίτευξη φωταύγειας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Eπιστήμη των υλικών	el
heal.classification	Κεραμικά Υλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-22
heal.abstract	Το θέμα που εξετάζεται στην παρούσα διπλωματική είναι η διαδικασία με την οποία συνθέτουμε τις κεραμικές σκόνες πυριτικού άλατος του στροντίου με γενικό χημικό τύπο Sr2-xEuxSiO4 και αργιλικού άλατος του στροντίου με γενικό χημικό τύπο Sr1-xEuxAl2O4 με διαφορετικές περιεκτικότητες Eu2+, οι οποίες εκδηλώνουν το φαινόμενο της φωταύγειας έπειτα από διέγερσή τους υπό την επήρεια του υπεριώδους φωτός, καθώς και ο χαρακτηρισμός τους. Ο χαρακτηρισμός τους περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες με τις οποίες προσπαθήσαμε να περιγράψουμε τις ιδιότητες των σκονών που σχετίζονται με το αποτέλεσμα της φωταύγειας. Για τον χαρακτηρισμό χρησιμοποιήθηκε το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης SEM (Scanning Electron Microscopy), ο αναλυτής για την κατανομή μεγέθους σωματιδίων των σκονών (Particle Size Distribution-PSD), η περίθλαση ακτίνων X (X-Ray Diffraction XRD), το φασματοφωτόμετρο φθορισμού. Με τον παραπάνω εξοπλισμό προέκυψαν φωτογραφίες ηλεκρονικού μικροσκοπίου για τα δείγματα των σκονών, διαγράμματα που δείχνουν την κατανομή μεγέθους σωματιδίων τους, διαγράμματα XRD που δείχνουν τις φάσεις τους, διαγράμματα με τα φάσματα διέγερσης και εκπομπής ακτινοβολίας τους, τα ποσοστά κβαντικής αποδοτικότητάς τους που δείχνουν πόσο αποδοτικό και αποτελεσματικό είναι το φως της ακτινοβολίας που εκπέμπουν, τα διαγράμματα χρόνου εξασθένισης της φωταύγειας των σκονών και τέλος τα χρωματικά διαγράμματα CIE (Commission Ιnternationale de l'Eclairage) που δείχνουν το χρώμα του φωτός που εκπέμπουν στο ορατό φάσμα. Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρεται η ιστορική αναδρομή της μελέτης του φαινομένου της φωταύγειας από τους αρχαίους χρόνους μέχρι τους νεότερους. Ακολουθεί η ανάλυση της δημιουργίας του φωτός από διάφορες πηγές με αυτόματη εκπομπή ή εκπομπή προκαλούμενη από διέγερση και το αποτέλεσμα της φωταύγειας αυτών. Επίσης περιγράφεται η διαδικασία μέτρησης των φασμάτων διέγερσης και εκπομπής με το φασματοφωτόμετρο φθορισμού. Γίνεται μια πιο εκτενής αναφορά για την παραγωγή φωτός από τις φωτοδιόδους LEDs και δίνεται ο τυπικός τρόπος κατασκευής τους. Έπειτα αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των μπλε και λευκών LEDs. Στο επόμενο κεφάλαιο δίνεται ο ορισμός των λανθανίδων, και παρουσιάζονται οι εφαρμογές τους και συγκεκριμένα του Eu2+ μαζί με την διαδικασία διέγερσης και εκπομπής του μέσω των μεταβάσεων μεταξύ των ενεργειακών καταστάσεών του. Περιγράφονται ακόμα οι διάφορες εφαρμογές των υλικών που παρουσιάζουν την ιδιότητα της διαρκούς φωταύγειας δίνοντας μεγαλύτερη σημασία σε αυτήν των πυριτικών και αργιλικών υλικών και γίνεται συνοπτική συζήτηση της φύσης των ελαττωμάτων στην μικροδομή αυτών των υλικών που προκαλούν την φωταύγεια και της διαδικασίας μεταβάσεων μεταξύ των διαμορφώσεων f-f και f-d των ιόντων Eu2+. Στη συνέχεια ακολουθεί η θεωρία του πειραματικού μέρους και το πειραματικό μέρος στο οποίο περιγράφονται λεπτομερώς οι διαδικασίες προετοιμασίας των σκονών με τη μέθοδο της στερεάς κατάστασης και ο χαρακτηρισμός τους. Στο πειραματικό μέρος παρουσιάζονται τα διαγράμματα που αναφέρθηκαν παραπάνω με σχόλια. Τα αποτελέσματα της εργασίας παρουσιάζονται στο τελευταίο μέρος της εργασίας.	el
heal.abstract	The subject that is examined in this diploma thesis is the process by which we can synthesize the strontium silicate ceramic powders with the chemical formula Sr2-xEuxSiO4 and the strontium aluminate with the chemical formula Sr1-xEuxAl2O4, which show the effect of luminescence after their excitation under the influence of ultraviolet light, as well as their characterization. Their characterization encompasses all the processes by which we tried to describe the properties of powders associated with the effect of luminescence. SEM (scanning electron microscopy), particle size analyzer, X-ray diffraction (XRD), Endiburgh FS5 spectrofluorometer were used for the characterization. From the previous equipment were obtained SEM’s photos for powder samples, diagrams showing their particle sizes, XRD diagrams showing their phases, diagrams with excitation and emission spectra of their radiation, quantum efficiency rates which show how much effective their emitting light is, the diagrams of decay time of the powder’s luminescence and finally the color schemes CIE (International Commission on Education) which show the color of emitting light in the visible spectrum. The first chapter refers to the historical overview of the study of the luminescence phenomenon from ancient times to the younger. The following is an analysis of the generation of light from various sources with spontaneous emission or emission induced from excitation and the result of their luminescence. Also the procedure for measuring the excitation and emission spectra with the spectrofluorometer is described. More extensive reference has been done for the generation of light by LEDs and the typical way of producing them. Then the characteristics of the blue and white LEDs are mentioned. The next chapter gives the definition of lanthanides, their applications and in particular this of Eu2+, along with the process of excitation and emission through transitions between its energy states. Different applications of materials are given that exhibit the properties of permanent luminescence with the most important this of silicate and aluminous materials, the nature of defects in the microstructure of these luminescent materials and the process of transitions between the f-f and f-d configurations of Eu2+ ions. Following is the theory correlated with the experimental part and after is the experimental part which describe in detail the processes for preparing the powders by the solid state method and their characterization. At the experimental part the diagrams mentioned above are presented with comments. The results are presented in the last part of the thesis.	en
heal.advisorName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά, Ηλιάνα	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	135 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false