Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 7
1.1. Краткий исторический очерк исследований сонолюминесценции 7
1.2. Влияние температуры, давления, частоты, мощности акустических колебаний на интенсивность многопузырьковой сонолюминесценции 11
1.3. Спектры многопузырьковой сонолюминесценции 12
1.3.1. Сонолюминесценция воды 12
1.3.2. Сонолюминесценция водных растворов неорганических солей и органических соединений 18
1.4. Сонохемилюминесценция и сонофотолюминесценция 23
1.5. Механизм многопузырьковой сонолюминесценции 25
1.5.1. Динамика кавитационных явлений и тепловые теории... 25
1.5.2. Электрические теории 29
1.5.3. Расчёт температуры и давления внутри пузырька 33
1.6. Однопузырьковая сонолюминесценция 35
1.7. Заключение 38
Глава 2. Экспериментальная часть 39
Глава 3. Обзор спектров сонолюминесценции водных растворов лантанидов 44
3.1. Оптимальные условия регистрации спектров 45
3.2. Спектр растворов церия(Ш) 50
3.2. Спектр растворов празеодима(Ш) 52
3.4. Спектр растворов европия(Ш) 54
3.5. Спектр растворов гадолиния(Ш) 55
3.6. Спектр растворов тербия(Ш) 57
3.7. Спектр растворов диспрозия(Ш) 59
Глава 4. Сонолюминесценция водного раствора хлорида церия 61
4.1. Сонофотолюминесценция 61
4.2. Сонолюминесценция раствора, насыщенного аргоном 65
Глава 5. Сонолюминесценция водного раствора хлорида тербия 73
5.1. Внутрипузырьковый механизм возбуждения 73
5.2. Энергетический выход сонолюминесценции 77
5.3. Сонолюминесценция раствора, насыщенного аргоном 79
5.4. Сонолюминесценция в смеси H20-D20 80
5.5. Влияние NCV на сонолюминесценцию растворов тербия(Ш)... 90
Глава 6. Влияние природы лантанидов на механизмы характерной сонолюминесценции 95
6.1 Сонолюминесценция празеодима(Ш), европия(Ш), гадолиния(Ш), диспрозия(Ш) 95
6.2 Сравнение эффективностей внутрипузырькового возбуждения СЛ ионов Се3+и Gd3+ 99
6.3 Роль тушения в дезактивации возбуждённых ионов Ln3+ 103 6.4 О роли сонохемилюминесценции в сонолюминесценции водных растворов хлоридов лантанидов 104
Выводы 107
Заключение 109
Литература
- Влияние температуры, давления, частоты, мощности акустических колебаний на интенсивность многопузырьковой сонолюминесценции
- Спектр растворов празеодима(Ш)
- Сонолюминесценция раствора, насыщенного аргоном
- Сонолюминесценция раствора, насыщенного аргоном
Введение к работе
Изучение природы свечения жидкостей, возникающего при сонолизе, физико-химических условий внутри кавитационных пузырьков, приводящих к образованию высокоэнергетических, в том числе, электронно-возбужденных частиц, люминесценции и иным следствиям, привлекает в настоящее время повышенное внимание.
Можно выделить три крупных направления исследований в этой области: разработка сонохимических технологий; изучение перспектив инициируемых ультразвуком термоядерных реакций; исследования, посвященные выяснению природы свечения и механизмов, влияющих на эффективность преобразования энергии звука в свет. Несмотря на достаточно широкое распространение сонотехнологий, применяемых сегодня даже в быту, основные процессы, лежащие в их основе и приводящие к излучению света, до конца ещё не изучены. Небольшие размеры и времена жизни пузырьков, несовершенство экспериментального оборудования затрудняют получение достоверных сведений о физико-химических процессах внутри пузырьков в том объёме, который позволил бы подтвердить ту или иную гипотезу механизма сонолюминесценции. Один из перспективных путей получения этих данных - изучение влияния люминесцентных добавок на спектр и интенсивность свечения жидкостей, в частности воды. Среди таких добавок привлекают внимание соединения трёхвалентных лантанидов, диссоциирующие в водном растворе с образованием акваионов. Характерные спектры испускания, высокие выходы излучения, возможность варьирования ширины энергетического зазора между основным и первым возбуждённым состоянием (путём смены ионов), хорошая растворимость делают эти ионы особо подходящими для изучения процессов образования и дезактивации возбуждённых состояний при сонолизе водных растворов.
В связи с изложенным, целью работы являлось установление механизмов образования возбуждённых состояний ионов трёхвалентных лантанидов при сонолизе водных растворов.
Научная новизна. В работе получены новые данные о механизмах преобразования энергии акустических колебаний в световое излучение в многофазных газожидкостных пузырьковых системах.
Обнаружена характерная f-d и f-f люминесценция ионов трехвалентных лантанидов (Се , Eu , Gd , Tb , Dy ), возникающая при сонолизе концентрированных (0,1-1 моль-л-1) водных растворов хлоридов этих металлов.
Установлен эффект усиления континуума излучения возбужденных молекул воды в состояниях (А,В,С) в спектрах сонолюминесценции водных растворов с высокой концентрацией Се , Pr , Eu , Gd , Tb , Dy , связанный с проникновением соединений этих ионов в кавитационные парогазовые пузырьки.
Установлено, что характерная люминесценция лантанидов при сонолизе вызвана двумя основными механизмами:
возбуждением ионов лантанидов (Gd , Tb , Dy ) непосредственно в газовой фазе кавитационных пузырьков при столкновениях «горячих» частиц (внутрипузырьковый механизм), переизлучением ионами лантанидов (Се ) в объеме раствора ультрафиолетового излучения, испускаемого из кавитационых пузырьков в области 200-350 нм (сонофотолюминесценция). Выявлено, что различия в механизмах сонолюминесценции водных растворов лантанидов определяются типом переходов (f-f или f-d) этих ионов в возбуждённое состояние.
Установлено, что наряду с сонофотолюминесценцией иона церия, при сонолизе его водных растворов, насыщенных аргоном, существует дополнительный канал возбуждения, связанный с безызлучательным переносом элек 6 тронной энергии от Н20 , ОН на ион лантанида непосредственно в кавита-ционных пузырьках.
Обнаружено усиление характерной люминесценции ТЬ в 4 раза при сонолизе его дейтерированного раствора по сравнению с водным раствором.
Получены энергетические параметры СЛ трёхвалентных ионов лантанидов.
Практическая ценность. Полученные в работе результаты важны для понимания особенностей возникновения свечения лантанидов при сонолизе водных растворов. Обнаруженное влияние природы переходов (f-f или f-d) на эффективность образования возбуждённых состояний ионов лантанидов может быть использовано при изучении молекулярно-атомно-ионных столкновений.
Результаты по механизмам усиления сонолюминесценции при дейтери-ровании растворов и насыщении их аргоном могут быть использованы при разработке сонолюминесцентных источников света.
Влияние температуры, давления, частоты, мощности акустических колебаний на интенсивность многопузырьковой сонолюминесценции
Было выяснено, что интегральная интенсивность / СЛ воды зависит от свойств жидкости, от физических факторов и скорости их изменения: температуры жидкости, статического давления и частоты ультразвука (УЗ) и т.д.
Например, в воде /убывает при повышении температуры [5], поскольку при нагреве возрастает скорость испарения воды со стенок пузырька и как следствие повышается давление насыщенного пара внутри кавитацион-ного пузырька, что приводит к резкому падению эффективности схлопыва-ния пузырьков [24]. Обычно считали, что С Л в воде можно регистрировать вплоть до Т 65 С [7], однако авторы [25] показали, что если включать ультразвук кратковременно, чтобы исключить дегазацию, СЛ можно наблюдать даже в кипящей жидкости. Зависимость / от давления описывается кривыми с максимумом, причём по мере увеличения интенсивности УЗ максимум сдвигается в область большего гидростатического давления /?/,. СЛ наблюдается не только при повышенном, но и при пониженном давлении; при быстром вакуумировании системы [25] СЛ наблюдается прир/,-15 мм рт. ст..
Частота акустических колебаний оказывает влияние на интенсивность СЛ [26, 27]. С Л регистрировалась при различных частотах (по классификации [28]): высоких (300-1500 кГц [29-31]), средних (1-100 кГц [29-32]) и низких (7-800 Гц [26, 33]). СЛ зарегистрирована при воздействии низкочастотных звуковых и инфразвуковых колебаний [34], а также при гидродинамической кавитации [35, 36].
СЛ возникает не только в воде, но и в различных органических растворителях [15, 16], в полимерах при температурах, лишь на несколько градусов выше температуры плавления [34]. СЛ зарегистрирована в ртути [37] и в расплавах различных металлов [38]. Согласно выводам [39], свечение под действием УЗ в металлах при температуре выше Тт не является обычной СЛ, подобной СЛ жидкостей, а возникает при электризации в момент отрыва жидкого металла от поверхности прозрачного окна. На интенсивность свечения влияют неорганические [5] и органические [40] соединения, вещества с высокой упругостью насыщенного пара [41], растворённые газы [40, 41] и т.д. Некоторые вещества, например, CS2, Br2, CH3I, CCU [5] значительно усиливают СЛ воды, но сами они не светятся в УЗ поле.
Спектры многопузырьковой сонолюминесценции 1.3.1. Сонолкшинесцснция воды
Большинство экспериментальных и теоретических работ по СЛ посвящено исследованию основных закономерностей свечения воды. Установив [40, 42], что на СЛ воды оказывает существенное влияние насыщение газами (интенсивность растёт в ряду He Ne B03flyx 02 N2 Ar Kr Xe), в дальнейшем исследования проводили при насыщении жидкости определённым газом.
Согласно исследованиям Сегала с сотр. [43-46] спектров СЛ дистиллированной воды, в атмосфере инертных газов присутствуют несколько компонент эмиссии:
1. Континуум, обусловленный излучением: Н20 ( В -)1 0( A]) + hv, расположенный в ближней УФ области с максимумом в области 270-290 нм.
2. Эмиссия электронно-возбужденного гидроксила ОН ( S ) [29, 43, 44, 47], который образуется при диссоциации Н20 (3Ві). Частично разрешённые полосы 281 и 340 нм, расположенные по обе стороны максимума при 310 нм (0- 0 переход), соответствуют переходам между колебательными уровнями 1-»0, 0- 1 соответственно.
3. Излучательная дезактивация колебательно возбуждённой Н20 с широкой полосой 380 - 600 нм.
4. Рекомбинационное свечение ОН+Н+М- [Н M OH]#- H20+M+hv3, М - атом газа или молекула воды, Если комплекс является электронно-возбуждённым, свечение имеет максимум при 270 нм, а если колебательно-возбуждённым - максимум свечения соответствует 380 нм.
Более детальное спектральное исследование спектров СЛ воды, насыщенной гелием, аргоном, криптоном, ксеноном и воздухом провели Диденко с сотр. [48]. Полученная ими интегральная интенсивность СЛ в диапазоне 210-500 нм изменялась в ряду Не воздух Аг Кг Хе, что соответствует результатам [29, 40, 42, 43]. Однако, наблюдалось отличие спектров С Л в области Х 300 нм от полученных ранее [29, 43], что объяснялось низкой чувствительностью детектирующих систем, применённых в работах [29,43].
В связи с тем, что интенсивность излучения в коротковолновой части спектра (по сравнению с интенсивностью при Х=310 нм) возрастает при уве 14 личении частоты ультразвука [29, 43, 49-51], в работе [50] был уточнён предложенный в [43, 49] механизм возникновения спектров свечения воды. Сравнивая время сжатия пузырька, во время которого происходит нагрев его содержимого, с периодом Т колебаний ультразвукового поля, авторы работы [48] показали, что на частоте 1 МГц время сжатия ( 0,17) составляет 10"7 с. Учитывая, что синглет-триплетные переходы менее вероятны по сравнению с синглет-синглетными, при увеличении частоты ультразвука, доля излучения триплетно-возбуждённых молекул воды должна была бы уменьшаться из-за большой длительности интеркомбинационной конверсии из синглетно-го в триплетное состояние. Так как в экспериментах наблюдается обратный эффект, был сделан вывод, что вклад триплетно-возбуждённых молекул воды в спектр свечения можно считать несущественным.
Спектр растворов празеодима(Ш)
На рис. 3.2.1.(а) представлен спектр СЛ водного раствора хлорида церия, насыщенного воздухом. Спектр (рис. 3.2.1.(а)) простирается в области 275-650 нм, интенсивность свечения в максимуме континуума воды (А,=440 нм) увеличивается 3-4 раза, по сравнению со спектром СЛ воды, насыщенной воздухом.
Однако, объяснить влияние церия на СЛ только ростом континуума свечения воды нельзя. Для спектра СЛ водного раствора хлорида церия характерны две особенности: 1) в отличие от спектра СЛ воды, начало спектра смещается в длинноволновую область (до 275 нм при концентрации 1 моль-л-1); 2) в области 350-420 нм наблюдается дополнительный прирост свечения.
С целью выявления причин появления этих особенностей спектра СЛ церия(Ш) были исследованы спектры поглощения и фотолюминесценции водных растворов, подвергнутых сонолизу (рис. 3.2.1.(6)).
В спектре поглощения наблюдается широкая полоса в области 210-320 нм с максимумами при 222, 238, 254 нм и более слабым максимумом 295 нм, что совпадает с литературными данными [152, 153]. Наиболее сильное поглощение имеет место при 254 нм (молярный коэффициент поглощения =755 л-моль_1 СМ_1) и несколько меньшее - при 238 нм (є= 605 Л МОль-1-см_1) [154].
Ион Се имеет один электрон на 4f оболочке, соответствующая его пе-реходу Fs/2- F7/2 - полоса находится в инфракрасной области спектра ( 4,4 мкм). Наблюдаемые полосы поглощения, расположенные в ультрафиолетовой области, обусловлены переходами 4f- 5d.
В водных растворах соли церия люминесцируют при возбуждении ультрафиолетовым светом в области этих коротковолновых полос поглощения. Спектр излучения состоит из широкой полосы в области 305 - 420 нм с максимумом около 355 нм и плечом при Я « 365 нм, которые обусловлены переходами с нижнего уровня 2D на два подуровня 2F7/2 и 2F5/2 расщеплённого спин-орбитальным взаимодействием терма 2F [155-157]. При температуре 20 С люминесцентные характеристики водного раствора трёхвалентного це-рия при концентрации 10 моль-л характеризуются квантовым выходом фотолюминесценции равным 0,99±0,03 и длительностью люминесценции 44 не [153].
Очевидно, что смещение спектра СЛ в длинноволновую область обусловлено поглощением континуума свечения воды ионами церия(Ш), а дополнительный прирост свечения в области 350-420 нм с учетом высокого квантового выхода может быть связан с ФЛ церия.
Таким образом, сравнительный анализ спектров поглощения, фотолюминесценции, СЛ водных растворов хлоридов церия и спектра СЛ воды позволяет утверждать, что спектр СЛ водного раствора СеСІз представляет собой континуум излучения воды на который налагается характерная полоса люминесценции трёхвалентного иона церия. В коротковолновой области континуум излучения воды искажён поглощением церия.
Перед исследованием СЛ раствора хлорида празеодима нами были изучены спектры поглощения и фотолюминесценции водного раствора РгСІз.
Спектр поглощения акваиона празеодима имеет широкий максимум поглощения в ультрафиолетовой области, а в видимой области спектра наблюдаются четыре интенсивные полосы поглощения (рис. 3.3.1.6). Длины волн максимумов, значения еаква (литературные и полученные в результате собственных измерений) и обозначения переходов представлены в табл. 3.3.1. [158].
Спектр ФЛ акваиона празеодима содержит интенсивные полосы с максимумами при 243, 260, 271 нм и гораздо более слабые - при 395 и 480 нм, которые можно интерпретировать как переходы с нижнего уровня конфигурации 4f5d иона Рг3+ на триплетные уровни конфигурации 4f [159,160].
В спектре фотолюминесценции (рис. 3.4.1.) акваиона европия наблюдаются полосы, соответствующие переходам с двух возбуждённых уровней Do и Dj на Fo-6-уровни основного мультиплета [160, 161]. Обычно интенсивность полос люминесценции, обусловленных переходами с 5Бі-уровня, слабее интенсивности полос, связанных с переходами с 5Оо-уровня, так как происходит быстрая безызлучательная дезактивация с 5Dj- до 5Дгуровня и при этом значительно уменьшается заселённость /-уровня. В водных растворах хлорида европия наиболее интенсивными в видимой области спектра являются линия, соответствующая переходу D0— Fj (А.«590 нм) и максимум 612 нм, соответствующий переходу 5Z)0-»7F2, которые наблюдались и в наших экспериментах (рис.3.4.1.(6)). Согласно [162, 163, 164], квантовый выход в водном растворе составляет 1,9 %, а длительность люминесценции перехода 5D0 F2 106-110 мкс.
Сонолюминесценция раствора, насыщенного аргоном
Для проверки этого предположения было изучено влияние насыщения растворов аргоном на СЛ водного раствора хлорида церия. Известно, что при насыщении воды аргоном интенсивность СЛ воды увеличивается во всём спектральном интервале. Кроме того, в ультрафиолетовой области спектра явно наблюдается свечение ОН-радикала (рис. З.1.1.). Как же сказывается насыщение раствора аргоном на распределение интенсивности в спектре СЛ раствора Се3+?
Как видно из рисунка, спектры различаются как общей интенсивностью, так и распределением излучения в различных областях. Расчёты показали, что по сравнению со спектром СЛ раствора Се3+, насыщенного воздухом, в присутствии аргона наблюдается увеличение характерного свечения церия(Ш) в 23 раза (сравнивали площади Si и »% под кривой свечения це рия(ІІІ) без учёта вклада свечения воды (рис. 4.2.1)). Поглощённая часть континуума излучения воды увеличивается при этом только в 19 раз.
Аналогично раннее приведённым рассуждениям, мы сравнили между собой площади участков поглощённого церием излучения воды из пузырьков и излучённого трехвалентным акваионом церия свечения. Оказалось, что для раствора насыщенного аргоном, Si=0,83xS2 (рис. 4.2.2.), т.е. фотовозбуждение церия в объёме раствора объясняет только 83% наблюдаемой интенсивности его СЛ. Остальные 17% должны объясняться другим механизмом.
Сведений о возможности возбуждения ионов церия(Ш) в объёме раствора за счёт окислительно-восстановительных реакций церия, инициируемых продуктами сонолиза воды (ОН, Н), нет [169-171]. Поэтому, наиболее вероятным источником дополнительного к СФЛ возбуждения церия(Ш) является механизм, связанный с переходом ионов из прилегающего к пульсирующему или схлопывающемуся пузырьку слоя жидкости в газовую фазу, с возбуждением этих ионов в объеме пузырька при взаимодействии с электронно-возбуждёнными (Н2О , ОН ) или при прямых соударениях с другими «горячими» (имеющими высокую кинетическую энергию поступательного движения) частицами (Н20, ОН, Н, О, СГ и т. д.): Н20, Се3+ -))) - Н20 г, Н20 г, ОН г, ОН г, Се 3+г, Се3+ г Н20 г (ОН г) + Се 3+г -» Н2Ог (ОНг) + Се3+ г Н20 г (ОН г) - Н2Ог (ОНг) + hv (люминесценция в пузырьках) Н20 г (ОН г)+ Се3+Г - Н2Ог (ОНг) + Се3+ г Се + г - Ce3+r + hv (люминесценция в пузырьках), где верхние индексы , - относятся к "горячим" и электронно-возбужденным частицам соответственно, а нижний индекс г - обозначает принадлежность частицы к газовой фазе кавитационных пузырей.
В работе [29] был предложен механизм взаимодействия щелочных металлов с электронно-возбуждёнными продуктами сонолиза воды. Исследование спектров СЛ концентрированных водных растворов солей щелочных металлов (Me) показало, что все исследованные соли гасят полосу излучения радикала ОН в спектре СЛ и, вероятно, резонансно возбуждаются и излучают свет по следующему механизму:
Me + ОН - Me + ОН - Me + ОН + hv Me + ОН - МеОН - Me + ОН + hv и, на наш взгляд, также возможен процесс передачи энергии от возбуждённых молекул воды:
Me + Н20 - Me + Н20 - Me + Н20 + hv Можно предположить, что аналогичные процессы происходят и в концентрированных водных растворах солей лантанидов. В частности, их нали чиє может привести к повышению эффективности возбуждения церия внутри пузырьков при насыщении раствора аргоном, вследствие усиления безызлучательного переноса энергии от электронно-возбуждённых молекул воды и/или ОН-радикалов.
Согласно теории безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения Ферстера [172], вероятность такого переноса пропорциональна интегралу перекрывания спектра испускания донора энергии со спектром поглощения акцептора энергии. Наличие обусловленных дипольными переходами сильных полос поглощения иона церия в УФ области обеспечивает значительное перекрывание его спектра поглощения со спектром СЛ воды (см. рис. 4.2.3.). Перераспределение интенсивности в спектре С Л воды при насыщении инертными газами может привести к увеличению интеграла перекрытия, а соответственно, к росту эффективности безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения от Н20 и ОН на ионы церия. Действительно, перераспределение интенсивности в спектре СЛ при насыщении аргоном приводит к относительному увеличению доли коротковолнового (ниже 300 нм) свечения в спектре С Л воды за счёт усиления свечения ОН-радикала и неидентифицированного состояния НгО при 270 нм.
Сонолюминесценция раствора, насыщенного аргоном
Спектр СЛ водного раствора хлорида тербия, насыщенного аргоном, состоит из широкого континуума свечения воды, на который налагаются полосы излучения с максимумами при 310, а также 488 и 545 нм, обусловленные высвечиванием электронно-возбуждённого гидроксила ОН и перехода-ми с уровня D4 на подуровни основного мультиплета Fj иона ТЬ соответственно. Интегральная интенсивность излучения воды в растворе 1 моль-л-1 ТЬСІз, насыщенном аргоном, возрастает в 4,5 раза (оценка по площадям под кривой континуума) по сравнению с континуумом излучения воды в раство 80 ре, насыщеном воздухом. Интегральная интенсивность излучения тербия(Ш) при насыщении раствора аргоном увеличивается в 1,7 раз, по сравнению с интенсивностью излучения в растворе, насыщенном воздухом.
Известно, что эффективность передачи энергии ударами Франка-Герца первого или второго рода определяется относительной скоростью соударяющихся частиц и величиной передаваемой энергии неупругого взаимодействия. В общем случае расчёт вероятности перехода и эффективного сечения взаимодействия является весьма сложной задачей. Полученные результаты не пропорциональности в росте свечения воды и увеличения СЛ ТЬ3+ позволяют говорить о разных вероятностях перехода и эффективных сечениях взаимодействия молекул воды и ионов тербия при столкновении с другими горячими частицами.
Полученные данные позволяют также сделать заключение о том, что возбуждение ионов ТЬ при столкновениях вероятнее всего происходит не в результате передачи энергии от Н2О и ОН , а в результате перехода кинетической энергии "горячих" частиц в энергию электронного возбуждения. В противном случае наблюдалось бы тушение ОН- радикала и континуума излучения воды в коротковолновой области, а при аргонировании наблюдалась бы более существенное увеличение характерной люминесценции ТЬ3+ (примерно такое же, как и увеличение интенсивности континуума растворителя).
Сонолюминесценция в смеси H2O-D2O
В литобзоре отмечалось, что первичные элементарные процессы, происходящие внутри кавитационных пузырьков, приводят к образованию возбуждённых молекул воды, радикалов Н, ОН, возбуждению проникающих в газовую полость пузырьков растворённых частиц, в частности ионов металлов и присутствующих газов. Очевидно, если электронно-возбуждённые частицы не «успевают» осуществить высвечивание в газовой фазе, то в результате схлопывания и расщепления пузырьков они могут переходить в раствор и расходоваться по нескольким направлениям: распадаться на радикалы, пе 81 редавать энергию возбуждения другим молекулам или безызлучательно дезактивироваться в результате взаимодействия с растворителем и растворёнными веществами. Знание всех элементарных процессов, протекающих в ка-витационных полях, необходимо при разработке сонохимических технологий.
В связи с этим, представляло интерес изучить влияние деитерирования растворителя на спектр и интенсивность СЛ водного раствора хлорида тербия. Это обусловлено рядом обстоятельств. Во-первых, хорошо изучены механизмы влияния различных добавок, в частности, влияние деитерирования растворителя, на фотолюминесценцию (ФЛ) ТЬ [175, 176]. Во-вторых, люминесцентное 5D4 состояние этого иона характеризуется большим временем жизни, превышающим длительность жизни пузырьков, вследствие этого появляется возможность изучить влияние перехода «газ-жидкость» на выход люминесценции. 25
На рис. 5.4.1 представлены спектры СЛ растворов хлорида тербия в НгО и D2O. Спектры состоят из широкого (250-700 нм) континуума свечения воды (возбужденных молекул Н2О , D2O и радикалов ОН , OD ), на кото 82 рый налагаются характерные линии люминесценции иона ТЬ3+ с максимумами 488 нм и 545 нм. Видно, что спектр и интенсивность свечения континуума растворителя при замене Н20 на D20 не изменяются. Это свидетельствует об однотипности условий возбуждения в пузырьках, находящихся в водной или тяжеловодной среде растворителя и о том, что влияние деитерирования на характерную люминесценцию тербия при сонолизе, как и при фотовозбуждении, должно быть связано с процессами безызлучательной дезактивации электронного возбуждения.
Установлено, что в D20 выход характерного свечения тербия увеличивается в 4±0,4 раза по сравнению с интенсивностью СЛ тербия в водном растворе, тогда как интенсивность его ФЛ растёт в 10±1,0 раз. Зависимости отношения Іцг/Ін (hi,D - интенсивность свечения при X = 545 нм в смеси Н20 -D20, Ін - интенсивность свечения в Н20) от содержания D20 для СЛ и ФЛ иона тербия(Ш) представлены на рис. 5.4.2 и 5.4.3 соответственно. На рис. 5.4.4 приведена зависимость отношения Тщ/тн для ФЛ тербия.
