多结构立方体溴碘化银乳剂富碘相制备的研究

    多结构溴碘化银核壳乳剂的众多优点主要缘于颗粒结构中碘的巧妙应用.首先,正空穴被颗粒内富碘的AgBrI相所捕获,而电子则被外壳所吸收,使电子与正空穴分离,减少了正空穴与导带电子的复合,从而可以提高乳剂的色盲感光度[1].其次,多层结构颗粒表面所含的碘提高了壳层的价带能级,有利于染料空穴的注入.正空穴被多层结构颗粒中的富碘层有效捕获,使染料空穴对潜影中心的漂白或与电子复合的几率减小[2].此外,表面含碘时对增感染料的吸咐好[3].颗粒中的碘还可促使乳剂的光谱吸收限向长波方向移动[3].因此,富碘相中的碘的含量和分布对乳剂的感光性能影响很大.有鉴于此,我们研究了多结构立方体溴碘化银乳剂微晶富碘层的几种制备方法及其对乳剂微晶的结构和感光度的影响.

    1 实验

    本实验所用乳剂微晶是由感光所研制的微机自控乳化仪制成的,乳化温度50e~70e,搅拌转速2500 r/m.乳剂微晶的制备分为三步:首先制备立方体溴碘化银微晶晶种,然后制富碘相,最后等速双注KBr和AgNO3溶液,以制成微晶的壳层.富碘相的制备采用了三种不同方法:(1)向晶种乳剂中等速双注KBr-KI和AgNO3溶液;(2)向晶种乳剂中加入0.06LAgl乳剂微晶,然后双注KBr溶液和AgNO3溶液;(3)向晶种乳剂中加入有机碘化物RI和碘离子释出控制剂(碱或亲核试剂).

    本实验乳剂的晶种和壳层的制备方法完全相同.制成的多结构立方体乳剂微晶用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射法(XRD)进行分析.

    2 结果与讨论

    表1分别列出用KBr-KI、AgI和有机碘机物RI三种方法制备富碘相的乳剂经化学成熟后的相对感光度S.

    由表1可看出,用KBr-KI、AgI和用有机碘化物RI方法制备富碘相的乳剂,经化学增感后的感光度有一定的差别,其中用RI富碘结果最好.图1是用KBr-KI、AgI、和RI制备富碘相的乳剂微晶(经包壳后)的碳覆型电镜照片,从这些电镜照片中看不出乳剂微晶结构的差别.

    图2是分别用上述三种不同的富碘方法制备的乳剂微晶经包壳后的(200)面的X射线衍射图谱.

    根据Bragg方程,X射线衍射图谱上衍射峰位所对应的2H角实际上代表的是该衍射角所对应的衍射面的晶面距d的大小;

2dsinH=nK(1)

    在立方点阵结构中,晶面间距d和晶胞参数a的关系为:

d(hkl)=a/(h2+k2+l2)1/2(2)

    式中:hkl)晶面指标.

    在溴碘化银面心立方点阵结构中,晶胞参数a和晶体碘含量之间存在如下的关系[4]:

a=5.774 8+0.00368[I-] (3)

    由式(1)、(2)、(3)可见,衍射角H越大,该衍射角所对应的碘含量也就越低.