СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ЛЮМИНОФОРА Советский патент 1971 года по МПК C09K11/08 G03C5/17 

Изобретение относится к области получения неорганических люминофоров и может быть использовано при изготовлении усиливающих рентгеновских экранов.

Известны способы получения светосостава для усиливающих рентгеновских экранов путем прокаливания смеси сульфатов бария и свинца при 900°С в присутствии большого количества (60%) сульфата щелочного металла в качестве плавня, способствующего образованию кристаллов правильной формы. Однако при применении этих способов прокаливание сопровождается частичным разложением сульфата свинца, снижающим чувствительность светосоставов по отнощению к рентгеновским лучам. Кроме того, в производстве люминофоров стадия обжига связана с большими затратами и неизбежным загрязнением обжигаемого продукта.

Для упрощения и удешевления процесса предлагается способ изготовления неорганического люминофора, не требующего обжига, путем осаждения при смещивании растворов, предварительно нагретых до температуры 50- 100°С и содержащих в равных концентрациях (порядка 0,2-0,5 моль/л) катион и аннон люминофора, с раствором, в котором имеется небольшой (менее 0,20 моль/л) избыток одного из ионов, с последующими выдерживанием смеси при этой температуре в течение 1 час,

отделением осадка и сушкой готового продукта. Во избежание местных избытков во время смещивания скорость сливания растворов лежит в пределах 0,01-0,2 моль/л в минуту. Кроме того, для увеличения чувствительности получаемого люминофора осал :дение осуществляют в присутствии ионов аммония или щелочного металла.

Пример 1. Сернокислый барий-свинец.

Готовят pacTBOD А, содержащий 338 г водного хлористого бария, 45.4 г тпехводного уксуснокислого свинца. 9.75 г 37.5%-ной соляной кислоты н воду до обнгего объема, равного 5 л, т. е. получают 0,275 М раствор хлористого баоня и 0,024 М раствор уксуснокислого свинца.

Аналогично готовят раствор Б. содержащий 213 г безводного сеонокислого натрня. 244 г 37.5%-ной соляной кислоты и воду до общего объема 5 л. т. е. получают 0,3 М раствор сернокислого натрня.

Оба эти раствора одновременно при энергичном перемешнваннн со скоростью 250 мл/.чин добавляют к третьему раствору, поддержива.- мому при температуре 90°С. Третий раствор содержит 4 л 0.25 М соляной кислоты и 400 мл раствора Б. что обеспечивает первоначальный избыток 0.03 М сернокислого натрия.

промывают и высушивают. Чувствительность полученного люминофора около 130.

Пример 2. Сернокислый барий-церий с ионами аммония.

0,04 М раствор хлористого бария в дистиллированной воде отфильтровывают через фильтр с размерами пор 0,45 мк. Затем готовят 0,4 М раствор треххлористого церия при смешивания 9,9 з хлористого церия (безводного) с водой, взятой в количестве, достаточном для получения объема раствора, равного 100 мл, с последующим фильтрованием его через указанный фильтр.

После фильтрования 1200 мл 1,04 М раствора хлористого бария смешивают с 15 мл раствора хлористого церия и с водой, взятой в количестве, достаточном для получения обьема раствора, равного 5 л, т. е. получают 0,25М раствор хлористого бария и 0,0012 М раствор треххлористого церия (I).

Раствор II получают при смешивании 417 мл 3 М серной кислоты и 300 мл хлористого аммония с водой до получения объема, равного 5 л, т. е. получают 0,25 М сульфат аммония.

Раствор III готовят при смешивании 50 мл раствора серной кислоты, 120 мл 3 М раствора хлористого аммония и воды до получения объема, равного 4 л, т. е. обеспечивают избыток 0,038 М сульфата.

Раствор III помещают в круглодопную колбу емкостью 22 л с четырьмя вдавлениями в стенке, расположенными вертикально на равных расстояниях, глубиной 1-0,5 дюйма, и нагревают до 95°С. Непосредственно перед началом реакции в колбу добавляют 80 мл 37,5%-ной соляной кислоты. Растворы I и II, предварительно нагретые до 70°С, при энергичном перемешивании со скоростью 83 мл/мин одновременно добавляют к раствору III. После окончания реакции люминофор промывают и высушивают при комнатной температуре или в вакуум-шкафу при температуре 120°С.

Чувствительность этого люминофора 43, несмотря на некоторое поглощение эмитируемых лучей желатином фотографической пленки, причем эммисия при максимальной интенсивности составляет 300-330 нт (максимальная для хлористого бария, активированного свинцом, 375 нт).

Пример 3. Сернокислый свинец. Готовят раствор I путем смешивания 1250 мл 1,0 М раствора уксуснокислого свипца с водой, взятой в количестве, достаточном для получения объема 5 л, т. е. получают 0,25 М раствор уксуснокислого свинца.

Затем готовят раствор П при смешивании 417 мл 3 fA серной кислоты с водой в количестве, достаточном для получения объема 5 л, т. е. получают 0,25 М сульфат. Оба раствора нагревают до 70°С.

Раствор III получают при смешивании 150 мл 1,0 М раствора уксуснокислого свинца с водой в количестве, достаточном для получения объема 4 л, что обеспечивает первоначальный избыток 0,038 М уксуснокислого свинца.

В раствор П1, нагретый до кипения, добавляют 100 г трифторуксусной кислоты, после чего одновременно приливают два первых раствора при энергичном перемешивании со скоростью 333 мл/мин. Полученный осадок промывают и высушивают. Чувствительность готового люминофора около 18.

Аналогичным способом были получены и другие неорганические люминофоры, такие как BaS04, Ей и BaSO.i, Gd с чувствительностью 74 и 41 соответственно.

Предмет изобретения

1.Способ изготовления неорганического люминофора на основе стронция, бария или свинца путем осаждения при смешивании растворов, содержаших катион и анион люминофора, с последующим отделением полученного осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, растворы предварительно нагревают до температуры 50-100°С, смесь этих растворов вливают в

раствор, содержащий менее 0,20 моль/л одного из ионов, со скоростью 0,01-0,2 моль/л в ми нуту и выдерживают при этой температуре в течение предпочтительно 1 час.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворы используют в равных концентрациях

порядка 0,2-0,5 моль/л по аниону и катиону.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что осаждение осуществляют в присутствии ионов аммония или щелочного металла.