स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट

स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट (स्फटिकमृदानिर्मित) रासायनिक सूत्र के साथ एक एल्युमिनेट यौगिक है SrAl2O4 (कभी-कभी लिखा जाता है SrO*Al2O3). यह एक हल्का पीला, एकनताक्ष क्रिस्टलीय पाउडर है जो गंधहीन और गैर-ज्वलनशील होता है। जब उत्प्रेरक (भास्वर)फॉस्फोर) एक उपयुक्त मादक पदार्थ (जैसे युरोपियम, के रूप में लिखा जाता है) के साथ Eu:SrAl2O4), यह स्फुरदीप्ति की लंबी दृढ़ता के साथ एक फोटोलुमिनेसेंस भास्वर के रूप में कार्य करता है।

स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट्स विभिन्न प्रकार की अन्य रचनाओं में सम्मलित हैं जिनमें सम्मलित हैं SrAl4O7 (मोनोक्लिनिक), Sr3Al2O6 ( घन क्रिस्टल प्रणाली ), SrAl12O19 (हेक्सागोनल क्रिस्टल परिवार), और Sr4Al14O25 (विषमलंबाक्ष)। विभिन्न रचनाएँ प्रकाश के विभिन्न रंगों का उत्सर्जन करती हैं।

इतिहास
स्फुरदीप्ति सामग्री स्फुरदीप्ति में खोजी गई थी, और लोग उनका अध्ययन कर रहे हैं और सदियों से सुधार कर रहे हैं। 1993 में स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट रंगद्रव्य का विकास उच्च चमक और लंबे स्फुरदीप्ति के साथ अंधेरे में चमकने वाली सामग्री के लिए एक विकल्प खोजने की आवश्यकता से प्रेरित था, विशेष रूप से वे जो प्रोमिथियम का उपयोग करते थे। इसके कारण यासुमित्सु आओकी (नेमोटो एंड कंपनी) द्वारा जिंक सल्फाइड की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक चमकदार और लगभग 10 गुना अधिक फॉस्फोरेसेंस वाली और 10 गुना अधिक महंगी सामग्री की खोज हुई। स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट्स अब व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सबसे लंबे समय तक चलने वाला और सबसे चमकीला फॉस्फोरसेंट पदार्थ है।

कई स्फुरदीप्ति-आधारित उद्देश्यों के लिए, स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट अपने पूर्ववर्ती, ताँबा -सक्रिय जिंक सल्फाइड से बेहतर फॉस्फर है, जो लगभग 10 गुना तेज और 10 गुना अधिक चमकदार है। फॉस्फोरेसेंस ऑब्जेक्ट्स में इसका अधिकांशत: उपयोग किया जाता है, जहां यह सस्ते लेकिन कम कुशल Cu:ZnS को प्रतिस्थापित करता है जिसे बहुत से लोग पुरानी यादों से पहचानते हैं - यही वह है जो 'अंधेरे सितारों में चमक' स्टिकर की चमक बनाता है।

फॉस्फोरसेंट तंत्र की समझ में प्रगति, साथ ही आणविक इमेजिंग में प्रगति ने उपन्यास, अत्याधुनिक स्ट्रोंटियम एल्यूमिनेट्स के विकास को सक्षम किया है।

गुण
स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट फॉस्फोर हरे और एक्वा (रंग) का उत्पादन करते हैं, जहां हरा उच्चतम चमक देता है और एक्वा सबसे लंबे समय तक चमक देता है। सूत्रधार मैट्रिक्स के रूप में विभिन्न एलुमिनेट्स का उपयोग किया जा सकता है। यह यूरोपियम आयन के उत्सर्जन की तरंग दैर्ध्य को प्रभावित करता है, इसके आसपास के ऑक्सीजन के साथ सहसंयोजक बातचीत और परमाणु कक्षीय ऊर्जा स्तरों के क्रिस्टल क्षेत्र को विभाजित करता है। स्ट्रोंटियम एल्यूमिनेट के लिए उत्तेजना तरंगदैर्ध्य 200 से 450 nm तक है, और उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य 420 से 520 nm तक है। इसके हरे सूत्रीकरण के लिए तरंग दैर्ध्य 520 nm है, इसका एक्वा, या नीला-हरा संस्करण 505 nm पर उत्सर्जित होता है, और इसका नीला 490 nm पर उत्सर्जित होता है। स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट को लंबे समय तक (पीले से लाल) तरंग दैर्ध्य में भी फॉस्फोरस के लिए तैयार किया जा सकता है, चूंकि ऐसा उत्सर्जन अधिकांशत: कम तरंग दैर्ध्य पर अधिक सामान्य फॉस्फोरेसेंस की तुलना में मंद होता है।

यूरोपियम-डिस्प्रोसियम डोप्ड एलुमिनेट्स के लिए, शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्घ्य 520 nm हैं SrAl2O4, 480 nm के लिए SrAl4O7, और 400 nm के लिए SrAl12O19.

Eu(2+),Dy(3+):SrAl2O4 औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए लगातार ल्यूमिनेसेंट फॉस्फर के रूप में महत्वपूर्ण है। इसे 900 डिग्री सेल्सियस पर पिघले हुए नमक की सहायता से प्रक्रिया द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। सबसे अधिक वर्णित प्रकार रससमीकरणमितीय ग्रीन-एमिटिंग (लगभग 530 nm) है Eu(2+):SrAl2O4. Eu(2+),Dy(3+),B:SrAl2O4 यूरोपियम-ओनली डोप्ड सामग्री की तुलना में काफी लंबे समय के बाद ही चमक दिखाता है। यूरोपीय संघ2+ मादक पदार्थ उच्च उत्तरदीप्ति दिखाता है, जबकि Eu3+ के पास लगभग कोई नहीं है। बहुक्रिस्टलीय Mn:SrAl12O19 का उपयोग प्लाज्मा प्रदर्शन  के लिए एक हरे रंग के फॉस्फोर के रूप में किया जाता है, और जब प्रेसियोडीमियम या नीयोडिमियम के साथ डोप किया जाता है तो यह एक अच्छे सक्रिय लेजर माध्यम के रूप में कार्य कर सकता है। Sr0.95Ce0.05Mg0.05Al11.95O19 70% की क्वांटम दक्षता के साथ 305 nm पर निकलने वाला फॉस्फोर है।  SOL-जेल  प्रक्रिया द्वारा कई स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट्स तैयार किए जा सकते हैं। उत्पादित तरंग दैर्ध्य सामग्री की आंतरिक क्रिस्टल संरचना पर निर्भर करते हैं। निर्माण प्रक्रिया में मामूली संशोधन (वातावरण को कम करने का प्रकार, अभिकर्मकों के रससमीकरणमिति के छोटे बदलाव, कार्बन या दुर्लभ-पृथ्वी हैलाईड के अतिरिक्त) उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट फॉस्फर को सामान्यत: लगभग 1250 डिग्री सेल्सियस पर जलाया जाता है, चूंकि उच्च तापमान संभव है। बाद में 1090 °C से ऊपर के तापमान के संपर्क में आने से इसके फॉस्फोरसेंट गुणों का नुकसान होने की संभावना है। उच्च फायरिंग तापमान पर, Sr3Al2O6 में परिवर्तन होता है SrAl2O4. सैरियम और मैंगनीज डोप्ड स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट (Ce,Mn:SrAl12O19) पराबैंगनी विकिरण (253.7 nm पारा उत्सर्जन रेखा, कुछ हद तक 365 nm) से उत्तेजित होने पर 515 nm पर तीव्र नैरोबैंड (22 nm चौड़ा) स्फुरदीप्ति दिखाता है। इसका उपयोगफोटोकॉपीयर (फ़ोटोकापी करने की मशीन) और अन्य उपकरणों में फ्लोरोसेंट लैंप में फॉस्फर के रूप में किया जा सकता है। एल्युमीनियम को प्रतिस्थापित करने वाले सिलिकॉन की एक छोटी मात्रा उत्सर्जन की तीव्रता को लगभग 5% तक बढ़ा सकती है; फॉस्फर की पसंदीदा रचना है Ce0.15Mn0.15:SrAl11Si0.75O19. चूंकि, सामग्री में उच्च कठोरता होती है, जिससे इसे संसाधित करने में प्रयुक्त मशीनरी को घर्षण होता है; निर्माता अधिकांशत: कणों को प्लास्टिक में जोड़ते समय एक उपयुक्त स्नेहक के साथ कोट करते हैं। कोटिंग समय के साथ फॉस्फर को पानी के क्षरण से भी रोकता है।

चमक की तीव्रता कण आकार पर निर्भर करती है; सामान्यत:, कण जितने बड़े होते हैं, चमक उतनी ही बेहतर होती है।

संरचनात्मक सामग्री
स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट सीमेंट का उपयोग दुर्दम्य संरचनात्मक सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसे लगभग 1500 °C पर मोटे तौर पर समतुल्य अनुपात में अल्युमिना  के साथ स्ट्रोंटियम ऑक्साइड या स्ट्रोंटियम कार्बोनेट के मिश्रण के सिंटरिंग द्वारा तैयार किया जा सकता है। इसका उपयोग 2000 °C तक के तापमान के साथ-साथ विकिरण परिरक्षण के लिए दुर्दम्य कंक्रीट के लिए सीमेंट के रूप में किया जा सकता है। स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट सीमेंट्स का उपयोग कच्चे माल की उपलब्धता से सीमित है। स्ट्रोंटियम -90 नामक रेडियोधर्मी कचरे के विखंडन उत्पादों के स्थिरीकरण के लिए प्रस्तावित सामग्री के रूप में स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट्स की जांच की गई है। यूरोपियम-डोप्ड स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट नैनोकणों को सामग्री में तनाव और दरार के संकेतक के रूप में प्रस्तावित किया जाता है, क्योंकि वे यांत्रिक तनाव (यांत्रिक संदीप्ति) के अधीन होने पर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। वे यांत्रिक-ऑप्टिकल नैनो उपकरणों के निर्माण के लिए भी उपयोगी हैं। इस उद्देश्य के लिए गैर-संकुलित कणों की आवश्यकता होती है; उन्हें पारंपरिक रूप से तैयार करना मुश्किल है लेकिन वातावरण को कम करने में स्ट्रोंटियम एसिटाइलएसीटोनेट, एल्यूमीनियम एसिटाइलएसीटोनेट और यूरोपियम एसिटाइलएसीटोनेट के मिश्रण के पराश्रव्य फुहारा तापीय अपघटन द्वारा बनाया जा सकता है (5% हाइड्रोजन के साथ आर्गन)।

औद्योगिक और वाणिज्यिक अनुप्रयोग
स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट आधारित उत्तरदीप्ति रंगद्रव्य का विपणन कई ब्रांड नामों के अनुसार किया जाता है जैसे Core Glow, सुपर ल्यूमिनोवा और लुमिब्राइट, सेको द्वारा विकसित किया गया है।

कई कंपनियां अतिरिक्त रूप से ऐसे उत्पाद बेचती हैं जिनमें स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट कणों और एक 'होस्ट सामग्री' का मिश्रण होता है। पुनर्भरण करने की लगभग अंतहीन क्षमता के कारण, स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट उत्पाद कई उद्योगों को पार करते हैं। स्ट्रीट लाइटिंग के कुछ सबसे लोकप्रिय उपयोग हैं, जैसे कि वायरल बाइक पथ। मानक निर्माण प्रक्रियाओं के भीतर उपयोग में आसानी के लिए कंपनियां स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट के साथ मिश्रित एक औद्योगिक मार्बल एग्रीगेट पेश करती हैं। निर्माण के अंतिम चरण के दौरान चमकते मार्बल समुच्चय को अधिकांशत: सीमेंट या डामर में दबा दिया जाता है।

स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट कणों का उपयोग करके अब पुन: प्रयोज्य और गैर विषैले ग्लो स्टिक विकल्प विकसित किए जा रहे हैं।

घन स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट का उपयोग जटिल ऑक्साइड सामग्री की मुक्त-खड़ी फिल्मों के उत्पादन के लिए पानी में घुलनशील लाभहीन परत के रूप में किया जा सकता है।

सुरक्षा
स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट्स को गैर विषैले माना जाता है, और जैविक और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं। MSDS

खुले पाउडर को संभालते समय सावधानी बरतनी चाहिए, जो सांस लेने या म्यूकस मेम्ब्रेन के संपर्क में आने पर जलन पैदा कर सकता है।

व्यावसायिक अनुप्रयोगों में पर्यावरणीय लाभ
प्रकाश व्यवस्था के लिए स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट्स का उपयोग बिजली के उपयोग को कम करने और अत्यधिक प्रकाश प्रदूषण को कम करने के लिए किया जा सकता है। प्रकाश प्रदूषण को कम करने से लोगों और आसपास के पारिस्थितिक तंत्र को लाभ होता है। स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट लाइटिंग के उपयोग का एक उदाहरण प्यूर्टो मच्छर के आसपास है, जो विएक्स, प्यूर्टो रिको पर एक बायोलुमिनेसेंस बे है। वहाँ के संरक्षण ट्रस्ट ने खाड़ी के चारों ओर विद्युत प्रकाश व्यवस्था की, जो खाड़ी में चमकने वाले जीवों की सर्कैडियन लय (पाइरोडीनियम बहामेन्स) पर नकारात्मक प्रभाव डाल रही थी। इलेक्ट्रिक लाइटिंग को हटाकर, इसके अतिरिक्त स्ट्रोंटियम एल्यूमिनेट सिस्टम से जगमगाया गया था, पर्यटक अभी भी पार्किंग स्थल से खाड़ी तक अपना रास्ता खोज सकते हैं, बायोल्यूमिनेसेंस अधिक दृश्यमान और स्वस्थ है, और लोगों की आँखों को कुछ और मिनट मिलते हैं अंधेरे में समायोजित करने के लिए।

स्ट्रोंटियम एल्युमिनेट प्रकाश का एक अन्य उपयोग लोवेल एस्ट्रोफिजिकल वेधशाला के आसपास है। खगोलभौतिक वेधशालाओं को तारों को ठीक से देखने के लिए कम रोशनी की आवश्यकता होती है और अधिकांशत: प्रकाश प्रदूषण सुरक्षित प्रकाश व्यवस्था में सर्वोत्तम प्रथाओं का उपयोग करती हैं। अब वेधशाला रात में चमकने वाले रास्तों से सुसज्जित है, जिससे शोधकर्ताओं और आगंतुकों को चमकदार बिजली की रोशनी के उपयोग के बिना अंधेरे में सुरक्षित रूप से अपना रास्ता खोजने में मदद मिलती है।

बाहरी संबंध

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 * Performance Demonstrations of Zinc Sulfide and Strontium Aluminate Photoluminescent Floor Proximity Escape Path Marking Systems