Тушение сольватированным электроном фотолюминесценции иона гадолиния(III) в жидком аммиаке

Рассмотрено влияние сольватированного электрона на фотолюминесценцию хлорида гадолиния(III) в жидком аммиаке при 293 К и давлении 8.8 атм. Растворимость кристаллогидрата GdCl₃ в аммиаке составляет 5 × 10^–4 моль/л. Спектр люминесценции сольватированного иона Gd³⁺ в этом растворе совпадает со спектром люминесценции гидратированного иона Gd³⁺ в аналогичном водном растворе при атмосферном давлении. Время жизни τ в возбужденном состоянии (⁶P_7/2) иона гадолиния(III) больше в аммиаке (2.6 мс), чем в воде (2.0 мс). Люминесценция (Gd³⁺)* в аммиаке тушится сольватированным электроном (e_s^–), образующимся при растворении металлического лития. В этих условиях раствор Gd³⁺ и e_s^– неустойчивы, образуются осадки, и происходит непрерывное изменение концентраций компонентов, участвующих в реакции тушения (Gd³⁺)* + e_s^– → Gd²⁺. Из-за этого интенсивность фотолюминесценции иона гадолиния неприменима для оценки эффективности тушения сольватированным электроном. Линейная зависимость эффективности тушения (τ₀–τ)/τ от концентрации тушителя была получена путем измерения τ иона гадолиния при переменной концентрации e_s^–, которую определяли по оптической плотности раствора при 1400 нм в полосе его поглощения. Найденная по данной зависимости бимолекулярная константа скорости для предполагаемой реакции тушения составила k = (5.3 ± 0.3) × × 10⁷ л · моль⁻¹ · с⁻¹.