仲鎢酸銨晶體的生長反應歷程
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- 發佈於：2015年7月13日
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仲鎢酸銨晶體生長歷程可由非基元反應和相變反應組成。
1.非基元反應：
與仲鎢酸根B（H2W12O4210-）相比，形成仲鎢酸根A（HW6O215-）是一個快速的過程，但是始終受到氨揮發的影響。而仲鎢酸根A到仲鎢酸根B即使在較高溫度下長時間陳化也不能完全轉變。
2.相變反應
首先，結晶介質以（NH4）10H2W12O42.4H2O和H2O等分子或離子形式向生長介面擴散。再是聚結在生長介面的結晶介質進入晶格座位發生表面反應。然後放出結晶熱並向外輸送。
仲鎢酸銨晶體的粒度很小，晶液的粘度也很小，擴散對相變反應的影響不大。當達到某一較小的極限攪拌轉速時，晶體生長速率不再與轉速有關。由於擴散速率很高，結晶過程可轉由表面反應控制。結晶熱一般較小，對過程的影響可以忽略不計。
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仲鎢酸銨結晶過程的動力學
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結晶過程包括兩個階段：第一階段是微小晶核的形成，即晶核形成。第二階段是晶體的生成即晶核的長大階段。仲鎢酸銨晶體與一般的晶體生成過程一樣，需經歷晶核形成和晶核長大兩個階段的動力學過程。
晶核的形成速率公式如下：
其中，C為溶液過飽和濃度；C0為溶液溶解度；ΔC為溶液濃度差過飽和度；n為晶核形成動力學反應級數；K為晶核形成速度常數。
晶核長大速率公式如下：
其中V擴散為溶質擴散速度；d為擴散層厚度；S為晶體表面積；m為晶體長大動力學反應級數。
在仲鎢酸銨結晶的過程中，要控制鎢酸銨溶液濃度，以控制較低過飽和度，得到疏鬆，顆粒又很均勻的五個結晶水的仲鎢酸銨晶體。
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仲鎢酸銨結晶過程的熱力學
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從溶液中生長晶體的最重要的平衡特徵是溶解度，與固相處與平衡狀態的溶液的濃度時飽和溶液濃度。飽和狀態是從溶液中生長晶體必須的先決條件，溶液的狀態如下圖所示，整個溫度-濃度圖可分為穩定區，介穩區和不穩定區三個區域，三個區域以介穩定區最為重要。因為從溶液中生長晶體都是在此區域中進行。介穩區雖然無法精確測量，但它是客觀存在的，其大小，趨向可以用過飽和度來估計。
晶體生長時一個複相化學反應，也是一個相變過程。當仲鎢酸銨固體物質在鎢酸銨溶液體系中達到飽和時，析出並處於平衡狀態。仲鎢酸銨是難溶物質，其溶解度僅為0.06-7.91%。實際濃度和飽和濃度績效，過飽和度比很大，即結晶驅動力很大。自發生產結晶的趨勢很強。且溫度對仲鎢酸銨溶解度影響不大。用蒸發排除一部分水使溶液得到過飽和狀態的蒸發法，或是用使溶質轉化為溶解度很小的物質而得到飽和的中和法，這兩種析出仲鎢酸銨晶體的方法都能實現。
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稀土摻雜鎢酸鈣多晶粉的製備及其上裝換性能研究的意義和背景3
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- 發佈於：2015年7月13日
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稀土摻雜鎢酸鈣多晶粉的製備及其上裝換性能研究的意義和背景：
上轉換發光強度與啟動離子和敏化離子的濃度有關，還與基質材料的種類有關。無機、有機和新型納米材料均可用作上轉換基質材料。玻璃、陶瓷、晶體等無機材料已經被廣泛應用于上轉換發光，現在發展迅速的納米晶材料也開始進行上轉換發光和鐳射研究。目前，隨著半導體二極體泵浦源和雷射技術的不斷發展，以及在藍綠鐳射在多個新型領域的驅動下，對上轉換材料的研究不斷深入，新型基質材料不斷出現。現在，上轉換鐳射已經覆蓋從中紫外到可見的各個波段，上轉換鐳射材料多數已經可以在室溫下進行操作，上轉換效率不斷提高。最重要的是現在上轉換鐳射已經在醫學等領域獲得了實際的應用。總之，上轉換鐳射領域的迅猛發展歸功於上轉換鐳射材料的不斷發展。在所有的上轉換基質材料中，應用最廣泛的是晶體材料。因此，獲得適合上轉換發光，有利於提高上轉換發光強度的晶體材料已經成為當今上轉換發光面臨的主要問題。
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稀土摻雜鎢酸鈣多晶粉的製備及其上裝換性能研究的意義和背景2
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稀土摻雜鎢酸鈣多晶粉的製備及其上裝換性能研究的意義和背景：
目前上轉換發光材料主要是以摻雜稀土元素為主，通過稀土離子的能級躍遷實現高能量光譜的發射。三價稀土離子很適合用來進行上轉換操作過程，常用于上轉換發光的稀土離子是Pr3+、Nd3+、Gd3+、Ho3+、Er3+、Tm3+等。這些稀土離子的價電子構型為4fn，外層電子可以在不同軌道進行能級躍遷而產生波長範圍較寬的光。此外，這些稀土離子可以被激發到4fn態，且在此激發態壽命較長。這些激發態可以通過能級躍遷回到基態，同時發射可見或紫外上轉換螢光。Yb3+離子是一種高效的敏化離子，具有非常簡單的電子態，僅有兩個能級， 2F7/2基態能級和2F5/2激發態能級。由於在2F5/2能級是唯一的激發態能級，因此可以避免其他能級躍遷鐳射能量損耗。Yb3+離子由於只有兩個電子態，且吸收截面大，能量傳遞效率高，可以為啟動離子傳遞能量，敏化多種啟動離子。
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