导读:本文包含了余辉性能论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:尖晶石,外长,材料,稀土元素,磷光,性能,荧光粉。
余辉性能论文文献综述
潘再法,严丽萍,邵康,王锴[1]（2019）在《近红外长余辉材料ZnGa_2MO_6:Cr~(3+)的制备与余辉性能》一文中研究指出采用高温固相法合成了近红外长余辉材料ZnGa_2MO_6:Cr~(3+)(M=Si,Ge,Sn,Ti)。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱、长余辉光谱、余辉衰减曲线和热释光谱等手段,研究了不同金属离子对尖晶石结构、余辉性能以及缺陷分布的影响。结果表明:所得4种材料中ZnGa_2GeO_6:Cr~(3+)和ZnGa_2SiO_6:Cr~(3+)的余辉强度显着高于ZnGa_2O_4:Cr~(3+),分别是ZnGa_2O_4:Cr~(3+)的2.6和1.9倍,这与其具有更强的热释峰结果相对应。说明通过引入四价阳离子,可以促进基质中的缺陷形成,提高了近红外长余辉材料的性能。(本文来源于《浙江工业大学学报》期刊2019年06期）
张晓英,周梓良,杨伟光,王锋[2]（2019）在《掺Eu~(2+)蓝光长余辉材料发光性能影响因素》一文中研究指出从20世纪80年代发展至今,蓝光长余辉材料依次经过硫化物、铝酸盐、硅酸盐、发光二极管转换荧光粉等基质材料掺杂稀土元素合成的四代长余辉材料,越来越优异的夜光性能使蓝光长余辉材料逐步满足使用要求并广泛应用于显示、检测及能源转换等各个领域。目前,蓝光长余辉材料急需解决的问题是提高第四代材料的使用寿命和发光强度,结合本身的高发光效率和高稳定性优势,以期满足更多实际需求。寿命和发光强度是长期以来长余辉材料的研究热点,影响这两项发光性能的宏观因素包含碱土元素的种类与含量、稀土掺杂元素的种类与含量、助溶剂的种类与含量、制备方法与条件及其他影响因素等。碱土元素种类与含量会明显改变长余辉材料的发射波长及寿命,稀土掺杂元素在不同的基质材料中掺入的元素种类和含量是不同的,助溶剂中最常用且效果相对较好的是硼酸。长余辉材料最常用的制备方法是高温固相法,虽然产物晶粒较大,但其工艺简单、产物稳定、发光性能较好;湿化学法产物晶粒虽小但产物量少、易团聚且合成过程复杂,合成时间相对较长;燃烧法、微波合成法、激光合成法虽合成时间短,但合成参数不易掌握。未来,长余辉材料可能会以Eu~(2+)和其他稀土元素共掺的方式,并结合多种制备方法,合成寿命更长、强度更高的材料。除了发光性能外,蓝光长余辉材料的发光机制也是学术界关注的重要问题。长余辉材料的早期微观机制模型包含以空穴为主要电荷载体的Eu~(2+)单掺Abbruscato模型与Eu~(2+)、Dy~(3+)共掺Matsuzawa模型,以及以电子为主要电荷载体的Dorenbos模型与Clabau模型。Aitasalo模型综合了Dorenbos和Clabau等在陷阱来源方面的观点,H9ls团队采用同步辐射测量技术得到了与Aitasalo模型相符的实验结果。但蓝光长余辉材料主要电荷载体的问题一直存在争议,且以上模型都未描述除主要的电荷载体外剩余空穴或电子的去向,直到2017年,Li等提出叁掺杂铝酸锶材料发光机理模型,不仅同时考虑了电子与空穴这两种电荷载体,而且描述了本征载流子和掺杂离子这两种缺陷陷阱,但他们并未说明氧空穴和掺杂离子提供陷阱的比例,同时还缺乏电子或空穴被捕获的位置及相应是被哪种陷阱捕获等细节的实验证据,这些问题都需要电子顺磁共振和同步辐射等测量技术进一步提供数据支撑。此外,明确发光机制也有助于指导实验,提高蓝光长余辉材料的发光性能。本文归纳了具有代表性的掺Eu~(2+)蓝光长余辉材料,分析了影响其发光性能的宏观因素以及被普遍认可的发光机制,以期为蓝光长余辉材料的后续研究和应用提供参考。(本文来源于《材料导报》期刊2019年15期）
吉丽萍[3]（2019）在《一种镓锗酸盐长余辉材料的发光性能研究及其动态防伪应用》一文中研究指出近年来,随着假冒伪劣产品和信息泄露案件日益增多,产品防伪与信息保护已经成为众多行业密切关注的问题。传统防伪技术具有防伪层级低、且容易被大规模仿制的缺点。随后,人们又开发出了以碳点、半导体量子点、金属有机骨架(MOF)、稀土元素掺杂和有机染料为基础的发光印花防伪技术,较传统防伪而言,其防伪可靠性有所改善,但由于防伪过程是静态的,因此其防伪加密的安全性也较为有限。与传统的静态防伪技术相比,动态防伪技术是在发光印花防伪技术的基础上通过制作特定的发光标识,在单一或不同刺激和条件下得到不同显示颜色或图案,实现动态变化的防伪过程。其防伪过程是动态的,具有材料设计的特异性,因此安全性很高,而且稳定性也很好。长余辉材料具有在黑暗条件下持续发光的特点,在特殊照明、光存储、军事工程等领域已有广泛的研究与应用,然而,其在动态防伪技术领域中的应用很少。本论文工作的研究重点是开发出可应用于动态防伪技术的长余辉发光材料。我们选择了Sr_2Ga_2GeO_7作为基质材料,其具有声子能量低、化学稳定性好且陷阱多的优点。我们通过高温固相法合成的Sr_2Ga_2GeO_7:Tb~(3+)长余辉荧光粉在不同Tb~(3+)浓度掺杂时的光致发光和长余辉发光颜色均为绿色,当Tb~(3+)掺杂浓度不同时,其余辉时间也不同,利用该特点可以实现发光图案随时间的动态变化。基于该长余辉材料制作的发光标识在动态防伪领域具有可望的应用前景。虽然通过调节Sr_2Ga_2GeO_7:Tb~(3+)中Tb~(3+)的掺杂浓度可实现对其余辉时间的调节,从而实现发光图案的动态变化,但该荧光粉的发光颜色单一,因此其相应防伪产品的防伪层级仍然有很大的提高空间。为了解决这个问题,我们合成了Sr_2Ga_2GeO_7:Pr~(3+)荧光粉,通过调节Pr~(3+)的浓度,实现了对其余辉发光颜色和余辉时间的调节。基于该单离子掺杂的多色长余辉荧光粉制作的余辉发光标识将具有更为独特和优异的动态防伪性能。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-06-01）
孟祥雨[4]（2019）在《Cr~(3+)掺杂InMgGaO_4及AlMgGaO_4近红外长余辉荧光粉的设计及性能调控》一文中研究指出采用高温固相法合成了一系列基于过渡金属离子Cr~(3+)掺杂的InMgGaO_4和AlMgGaO_4近红外长余辉荧光粉,首先通过改变基质中阳离子配位环境和基质组分来调节光谱范围,最终实现了发射峰在第一生物窗口范围内(650 nm~950 nm)的双向调控。并分析了Cr~(3+)离子发光特性受晶体结构,配位环境及晶体场的影响。其次,通过改变基质组分获得了余辉时间达到10小时以上的长余辉特性,并详细分析了其缺陷类型及陷阱分布。最终,通过构造4f能级的真空参考结合能图(VRBE),选择合适的稀土离子(Eu~(3+)、Sm~(3+)、Yb~(3+))为Cr~(3+)离子提供储能能级,进一步提高了材料的余辉强度。材料的发射光谱与第一生物窗口吻合,且具有良好的余辉特性,因此在生物检测和生物成像方面具有潜在的应用价值。(1)首次合成了InMgGaO_4:xCr~(3+)近红外荧光粉,由于InMgGaO_4属于AB_2O_4型同质异构体,通过[Mg/Ga-O]配位键的连接和断裂可以调控两种结构的比例,实验基于InMgGaO_4结构的可变性实现了对Cr~(3+)离子发光性能的调控。实验首先通过增大Cr~(3+)离子浓度诱导不稳定的[Mg/Ga-O]配位键断裂,为Cr~(3+)离子提供可变的晶体场环境。随着Cr~(3+)离子浓度增大,[Mg/Ga-O]配位键断裂,晶体场减弱导致其发射光谱红移,并由尖峰发射变为宽峰发射。其次通过改变基质组分对Cr~(3+)离子发射光谱做进一步调节,由于Al~(3+)离子半径比In~(3+)离子小,所以随着Al~(3+)离子浓度增大其晶体场强度增强,发射光谱由宽峰发射变为尖峰发射,并在此过程中提高了Cr~(3+)的余辉性能。通过以上两种途径实现了Cr~(3+)离子发射光谱在第一生物窗口范围内的双向调控,为如何选择Cr~(3+)离子掺杂近红外荧光粉的基质材料提出了新的思路。(2)实验成功制备了一系列具有余辉特性的近红外荧光粉AlMgGaO_4:xCr~(3+),并且详细研究了Cr~(3+)离子的发光及余辉特性。实验通过晶体场变化和寿命衰减曲线分析了Cr~(3+)离子的占位情况,当Cr~(3+)离子浓度较小时,Cr~(3+)离子优先占据正八面体的Al~(3+)离子格位产生尖峰发射。随着Cr~(3+)离子浓度增大,晶体场强度减弱,Cr~(3+)离子将会占据扭曲八面体的Mg~(2+)/Ga~(3+)离子格位产生宽峰发射。此外,AlMgGaO_4属于反尖晶石结构,其中存在许多Al~?_(Mg)电子陷阱,当Cr~(3+)离子占据Mg~(2+)离子格位时将产生Cr~?_(Mg)电子陷阱,由于Cr~?_(Mg)比Al~?_(Mg)电子陷阱更浅,所以随着Cr~(3+)离子浓度增大其热释光谱向低温方向移动。同时,随着Cr~(3+)离子浓度增大其余辉强度先增强后减弱,AlMgGaO_4:0.03Cr~(3+)的余辉时间可超过10个小时。此外,实验根据初始上升法计算了不同激发温度下的陷阱深度,并可以用直线对陷阱分布进行拟合,这表明陷阱中心是连续分布的,并粗略计算了陷阱中心的分布。最终获得了发射光谱覆盖第一生物窗口且具有长余辉特性的近红外荧光粉,在生物成像方面具有潜在的应用价值。(3)稀土离子的4f能级可以作为Cr~(3+)离子的储能能级,进而增强Cr~(3+)离子的余辉强度。实验首先构建4f能级的真空参考结合能(VRBE)图形,计算了稀土离子4f能级在基质禁带中的相对位置,通过计算初步确定了Eu~(2+)、Sm~(2+)、Yb~(2+)离子的基态能级位于导带下方,可以作为Cr~(3+)离子的储能能级。因此,实验制备了Eu~(3+)/Sm~(3+)/Yb~(3+)与Cr~(3+)离子共掺的AlMgGaO_4:0.03Cr~(3+),zLn~(3+)(Ln=Eu,Sm,Yb)系列样品,并测试了其余辉特性。随着稀土离子浓度的增大,Cr~(3+)离子的余辉强度及热释发光强度均是先升高后降低,且热释光谱的峰值位置向高温方向移动,这说明稀土离子的引入为Cr~(3+)离子提供了新的陷阱能级进而提高了样品的余辉强度。实验结果表明通过构造真空参考结合能图形选择合适的稀土离子可以有效地提高激活离子的余辉特性。(本文来源于《河北大学》期刊2019-06-01）
成圆[5]（2019）在《镓酸盐基光色可调上转换发光及长余辉发光材料的设计制备与性能研究》一文中研究指出光致上转换发光是指材料吸收两个或两个以上长波长光子,发射一个短波长光子的现象,因此又被称为反斯托克斯发光。余辉发光是指材料先被激发光辐照一段时间,在辐照停止后,仍有光发射的现象。将上述两种特殊的发光现象结合起来,可以形成一种新型发光形式—上转换余辉发光,即:被低能激发光辐照后,发射高能余辉光的现象。在同一基体材料中实现上述叁种特殊的发光现象,不仅具有挑战性,而且具有非常深远的研究意义与非常广泛的应用前景。为了更好地满足生产、应用需求,通常需要材料具有多种颜色的发光以丰富荧光漆、发光标识等的多样性,因此如能提供一种发光材料,可以实现规律可控的多色荧光,势必能拓展其生产及应用范围。稀土Er~(3+)离子作为上转换发光中最常用的激活剂离子之一,分别调节发光材料的绿色上转换发射强度与红色上转换发射强度的大小,从而间接评估Er~(3+)离子发生不同能级跃迁的难易度,也具有一定的研究意义。除此以外,由于发光材料在装饰、军事、生物成像等领域展现出的巨大应用潜力,开发制备多种上转换及余辉发光材料仍是目前发光领域的研究热点,具有很大的研究空间。综上,本论文选择了镓酸盐材料作为发光的同一基体材料,通过调整基体中的阳离子(包括二价阳离子Zn~(2+)、Mg~(2+),叁价阳离子Ga~(3+)、Al~(3+)以及四价阳离子Sn~(4+)、Ge~(4+)),设计、制备了稀土离子Yb~(3+)、Er~(3+)、Tm~(3+)与过渡金属离子Cr~(3+)掺杂的一系列荧光粉,并研究了荧光粉的上转换发光性能、余辉发光性能以及上转换余辉发光性能,主要研究概括如下:(1)分别用高温固相法与溶胶-凝胶法合成了Y~(3+)-Er~(3+)双掺杂镓酸盐基上转换荧光粉,发现通过控制稀土离子的掺杂比以及基体中掺杂的不同价态阳离子,荧光粉的上转换发光绿红比(GRR)可调。在980nm近红外激光激发下,所有Yb~(3+)-Er~(3+)双掺杂镓酸盐材料均具有明显的524nm、549nm左右绿色与659nm左右红色上转换发射,分别由Er~(3+)离子的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)、~4S_(3/2)→4~I_(15/2)能级跃迁与~4F_(9/2)→~4I_(15/2)能级跃迁产生。材料掺杂稀土离子Yb~(3+)-Er~(3+)摩尔比的增大与基体中二价阳离子Mg~(2+)的掺杂,都会降低材料的上转换发光强度和GRR,使GRR小于1.0,材料的红色上转换发光强于绿色上转换发光,Er~(3+)离子更易由~4S_(3/2)能级无辐射弛豫至~4F_(9/2)能级,~4F_(9/2)→~4I_(15/2)能级跃迁增加;但在基体中掺杂叁价阳离子Al~(3+)或者四价阳离子Sn~(4+)、Ge~(4+),则可以大大提高材料的上转换发光强度和GRR,使GRR大于1.0,材料的绿色上转换发光更强,Er~(3+)离子由~4S_(3/2)能级至~4F_(9/2)能级的无辐射弛豫减少,~4S_(3/2)→~4I_(15/2)能级跃迁增加。溶胶-凝胶法制备的荧光粉颗粒尺寸可减小至纳米级,但其上转换发光强度比高温固相法制备的荧光粉低。(2)通过高温固相法制备得到了 Yb~(3+)-Er~(3+)-Tm~(3+)叁掺杂镓酸盐基上转换荧光粉,发现调整稀土离子的掺杂比以及在基体中掺杂不同价态的阳离子,荧光粉的上转换发光颜色可控。在980nm近红外光激发下,Yb~(3+)-Er~(3+)-Tm~(3+)叁掺杂镓酸盐材料除了具有Er~(3+)离子的绿色、红色上转换发射以外,还具有由Tm~(3+)离子~1G_4→~3H_6与~3F_3→~3H_6能级跃迁产生的477nm左右蓝色与694nm左右红色上转换发射,即在一种荧光粉中同时出现了蓝、绿、红叁基色光。根据材料掺杂稀土离子Tm~(3+)-Er~(3+)摩尔比的不同,ZnGa_2O_4:3.%Yb~(3+),0.33%Er~(3+),0.0165%Tm~(3+)发射红紫色可见光,ZnGa_2O_4:3.5%Yb~(3+),0.25%Er~(3+),0.25%Tm~(3+)发射紫粉色可见光,ZnGa_2O_4:3.5%Yb~(3+),0.165%Er~(3+),0.33%Tm~(3+)发射紫色可见光。控制基体中叁价阳离子A1~(3+)的掺杂量,当Al~(3+)-Ga~(3+)离子摩尔比小于1/1时,在基体B位增加Al~(3+)离子的掺杂,材料上转换发光会由粉色区逐渐向蓝色区移动;而当Al~(3+)-Ga~(3+)离子比大于1/1时,继续增加基体B位Al~(3+)离子掺杂量则会使材料上转换发光逐渐返回粉色区。在基体中掺杂不同的四价阳离子Sn~(4+)、Ge~(4+),也会导致材料呈现不同颜色的发光,具体地,Zn_3Ga_2SnO_8:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)呈现蓝绿色发光,Zn_3Ga_2GeO_8:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)呈现蓝紫色发光,Zn_3Ga_2Ge_(0.5)Sn_(0.5)O_8:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)呈现蓝色发光;但在基体A位共掺杂二价阳离子Mg~(2+)则不会改变材料的发光颜色。(3)通过高温固相法与溶胶-凝胶法制备了 Cr~(3+)离子掺杂的镓酸盐基长余辉发光材料。高温固相法制备得到的发光材料,在被260nm氙灯辐照15min后,发射峰值在689nm左右的长余辉发光,且余辉时间都可超过60min;当Cr~(3+)离子掺杂摩尔比为0.5%时,制备得到的ZnGa_2O_4:0.5%Cr~(3+)荧光粉的余辉发光强度衰减最慢;只有在材料的基体B位共掺杂叁价Al~(3+)离子,并控制Al~(3+)-Ga~(3+)离子的掺杂摩尔比为1/9时,可以减缓材料余辉发光强度的衰减速度,增加材料的余辉时间;除此以外,在基体掺杂二价Mg~(2+)离子与四价Ge~(4+)-Sn~(4+)离子,都会加快余辉衰减速度,导致材料的余辉时间变短;而且相对高温固相法,溶胶-凝胶法制备的发光材料虽然尺寸可减小至纳米级,但余辉衰减速度更快。(4)通过高温固相法制备了Y~(3+)-Er~(3+)-Cr~(3+)共掺杂镓酸盐基上转换余辉发光材料,被260nm左右氙灯及980nm近红外激光激发15min后,荧光粉均可产生700nm左右的余辉发光。Yb~(3+)离子和Er~(3+)离子的掺杂加速了材料的余辉强度衰减速度,随着Yb~(3+)离子和Er~(3+)离子掺杂量的增加,材料的余辉时间越来越短;在基体共掺杂四价Ge~(4+)-Sn~(4+)离子后,控制Ge~(4+)-Sn~(4+)离子的掺杂摩尔比,可以使荧光粉的光致发光强度、余辉时间与上转换余辉时间都得到提高,具体地:Zn_3Ga_2Ge_(0.3)Sn_(0.7)O_8:Yb~(3+),Er~(3+),Cr~(3+)和Zn_3Ga_2Ge_(0.7)Sn_(0.3)O_8:Yb~(3+),Er~(3+),Cr~(3+)的余辉衰减速度均比ZGO:Cr还要缓慢,且其上转换余辉时间也比其他荧光粉长。综上,我们设计并制备了双掺杂上转换荧光粉ZGO:Yb,Er、叁掺杂上转换荧光粉ZGO:Yb,Er,Tm、长余辉荧光粉ZGO:Cr以及上转换余辉荧光粉ZGO:Yb,Er,Cr。而且,在上述荧光粉基体中掺杂不同价态的阳离子(包括二价Mg~(2+)离子、叁价Al~(3+)离子以及四价Sn~(4+)、Ge~(4+)离子)后,在上转换发光材料中实现了对稀土离子不同能级跃迁的调控,得到了颜色可控的多色上转换发光,在长余辉发光材料中减缓了材料的余辉衰减速度。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-24）
张洪松[6]（2019）在《硅掺杂对Zn_2Ga_(2.98)Ge_(0.75-x)Si_xO_8:Cr_(0.02)~(3+)纳米粒子余辉发光性能及潜在生物成像应用影响的研究》一文中研究指出近年来,近红外长余辉发光材料因其余辉发射波长刚好落在第一生物窗口(650-1000nm)范围内,进行生物成像时,不需要外部激发就能够得到实时图像,能够有效避免生物组织自体荧光现象对成像质量的影响,操作更加便捷,成像效果也优于基于上转换发光等材料的光学成像技术。在众多材料中表现最为突出的是余辉发射波长位于700 nm的铬掺杂镓锗酸锌(ZGGO:Cr~(3+))近红外长余辉纳米粒子,因其优异的性能(余辉持续时间超过15 h),已实现了活体生物余辉高质量成像,显示该纳米材料在肿瘤诊断和治疗领域具有潜在的应用前景。为了满足ZGGO:Cr~(3+)长余辉纳米粒子在生物医学领域中的应用要求,需要该纳米粒子在液体体系(如水溶液和血液)中,既要具有好的余辉性能,同时也要其在溶液中具有好的分散性。目前,常用的解决方案是在ZGGO:Cr~(3+)裸纳米粒子表面包覆SiO_2薄层,在水溶液中SiO_2薄层表面形成的硅羟基基团会提高纳米粒子在溶液中的分散性,形成稳定存在的胶体。然而,上述工艺比较繁琐、费时费力,目前如何制备在溶液体系同时具有优良的余辉性能和好的稳定分散性的ZGGO:Cr~(3+)裸纳米粒子仍然是一个难点问题。本文通过水热法结合后期真空热处理的手段制备了不同浓度(x=0,0.025,0.05,0.075,0.10,0.125,0.15)Si掺杂镓锗酸锌纳米粒子(Zn_2Ga_(2.98)Ge_(0.75-x)Si_xO_8:Cr~(3+)_(0.02),缩写为ZGGSO:Cr~(3+))。实验发现,材料中每个纳米粒子呈现近球形,晶粒尺寸分布在44~58nm范围内。通过光谱测试发现,所有样品在700 nm附近可观察到窄带和宽带的迭加近红外光发射,其分别归属于Cr~(3+)离子~2E和~4T_2能级到~4A_2能级的跃迁。通过光谱分析发现,Cr~(3+)离子取代的格位处于中等强度晶体场环境之中,并且随着Si掺杂浓度的增加,晶体场强度逐渐变弱,即Si掺杂对晶体环境起到了一定的调控作用。分析余辉衰减曲线、热释发光曲线和发光动力学测试结果能够得到,x=0.025样品具有最佳的余辉性能(最长的余辉时间),其原因可以分为两方面,一方面是因为Si掺杂引起了材料中陷阱分布的变化,导致更多的反替位缺陷出现;另一方面是Si掺杂有效提升了陷阱与发光中心Cr~(3+)离子之间的能量传递几率。针对ZGGSO:Cr~(3+)纳米粒子进行水分散性测试得到:x=0,0.025和0.10样品水溶液在静置处理之后光致发光强度均出现了不同程度的衰减,但是x=0.10样品的发光强度衰减速率明显小于其它两组样品;并且当静置处理时间达到960 min时,叁种样品溶液的发光强度依次衰减为初始值的30%,37%和60%。另外,表面电势测量显示,随着Si掺杂浓度的增加,表面电势值随之增大,由未掺杂样品的5 mV增长至x=0.10样品的37mV左右。综上所述,Si掺杂能够有效提升裸纳米粒子在水溶液中的分散性能,即本次设计的ZGGSO:Cr~(3+)纳米粒子在生物成像领域具有潜在的应用价值。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
张洪月[7]（2019）在《基于微孔晶体的长余辉材料的制备与发光性能研究》一文中研究指出长余辉发光材料以其独特的长时间发光性质,在光电器件、照明、防伪及生物成像等领域有着广泛的应用。近年来,人们关注的热点集中在具有磷光及延迟荧光发射的有机长余辉材料,因为这类材料具有量子效率高、易于合成、廉价等优点。然而,有机分子的激发态一般较为活跃,叁重态能量很容易通过分子间的振动转动以热能的方式耗散掉,导致其长余辉寿命较短,通常处于微秒至毫秒级,离实际应用具有较大差距。因此,有效地稳定叁重激发态并抑制非辐射跃迁过程是实现有机长余辉发射的关键。碳点因其发光效率高、光稳定性好、生物相容性良好等特点,在生物成像、防伪、光电器件等领域具有广阔的应用前景。目前有报道将碳点分散在PVA、明矾、介孔材料、分子筛、金属有机骨架材料等基质中,通过氢键相互作用固定碳点,限制其振动和转动,从而发射出磷光和热致延迟荧光。这种策略的优势在于合成方法简单,材料廉价且主体材料和客体碳点都可根据需要进行设计合成,因此多种具有长余辉发光性能的碳点复合材料利用此策略期待被合成。金属有机骨架结构(MOFs)是一类由金属中心和有机配体组成的无机-有机杂化网络结构。特别的是,在金属有机骨架结构中金属与配体间的共价键可以有效限制有机发光配体的振动和转动,从而实现室温磷光的发射。与原始有机发光配体相比,MOFs骨架结晶和限域作用可提高配体的余辉寿命。根据金属离子和有机配体不同的配位方式,可得到发光颜色及寿命可调节的室温磷光材料。因此,这种策略为实现长寿命、高性能的基于MOFs的长余辉材料提供了一种有效的途径。在本论文中,利用上述两种策略,选择分子筛和MOFs为研究体系,设计合成两类长余辉微孔晶体材料,具体结果如下:1.基于“dots in zeolite”的策略,在水热条件下利用一步法将两种具有不同光致发光颜色的碳点限域在分子筛基质中,制备了具有多色热致延迟荧光(TADF)性质的碳点@分子筛复合材料。在室温和空气条件下,通过改变分子筛基质中两种不同碳点的比例,制得具有发光性能可调控的碳点@分子筛复合热致延迟荧光材料,其热致延迟荧光发光颜色可从蓝调变到绿,寿命从200 ms调变到450 ms,量子产率从20%调变到42%。研究表明两种限域在分子筛中的碳点之间存在能量传递作用,导致热致延迟荧光颜色可调。同时,合成的碳点@分子筛复合材料表现出对温度响应的光致发光特性。2.基于利用构建金属有机骨架结构(MOFs)稳定有机配体叁重态的策略,合成一种具有多重室温磷光(RTP)发射的金属有机骨架材料。该材料以均苯叁甲酸(H_3BTC)为配体,锌和钠为金属中心构筑而成,具有二维层状结构。合成的二维MOFs具有良好的水和空气稳定性,其晶体可在母液去除后稳定存在一年以上。这种材料展现出独特的多重室温磷光(RTP)发射性能,其磷光发光中心分别为455 nm,482 nm和525 nm,寿命分别为92 ms,97 ms和351 ms。此外,该材料还展示出了温度响应的光致发光性能,为温度光探测材料提供新的视角。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
聂健敏[8]（2019）在《新型近红外长余辉材料的设计合成及性能研究》一文中研究指出随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,新兴的技术和应用对材料的发展提出了更高的要求和期望。近年来,近红外长余辉材料在生物成像、疾病检测和治疗等方面引起了科研人员的广泛讨论和热切关注,成为了发光材料中的研究热点之一。鉴于其具有激发-发射可分离、高信噪比、宽视野成像等独特优势,近红外长余辉材料是一种有望达到高质量、高精度、高分辨率成像要求的新一代生物标记物材料。然而,目前近红外长余辉材料的发展仍面临着许多方面的不足,主要体现在激活中心种类少、发光波段局限化和体内生物应用困难这叁个方面。因此,针对以上问题,展开设计开发新型近红外长余辉材料的研究和探索具有重要的实际意义。本论文共分为五章,致力于从材料新体系、发光新波段和应用新突破叁个方向探索设计合成新型近红外长余辉材料的新思路和新方法。第一章阐述了长余辉材料的发展历史、分类及目前存在的问题,并阐明了本论文工作的创新点及意义。第二章介绍了样品的制备原料、仪器、方法及测试表征方法。第叁、四、五章论述了本课题的主要研究内容和成果,具体的研究结果如下:(1)设计并合成了Ni~(2+)离子激活的基于生物第二透过窗口发射的新型近红外宽带长余辉材料ZnGa_2O_4:Ni~(2+)和Zn_(1+y)Sn_yGa_(2-2y)O_4:Ni~(2+)。位于1000-1600 nm波段的宽带近红外长余辉是源于Ni~(2+)离子的~3T_2(~3F)→~3A_2(~3F)跃迁。采用调节Zn~(2+)-Sn~(4+)置换Ga~(3+)-Ga~(3+)格位浓度的方式,成功通过调控Ni~(2+)离子附近的晶体场强弱来实现发光峰的中心位置在1270-1430 nm大范围内可调谐。通过电子顺磁共振谱的测试结果,反映了长余辉发射过程中载流子的动态变化。(2)设计并合成了Tm~(3+)离子激活的双生物透过窗口发射的新型近红外长余辉材料CaS:Tm~(3+),并通过对照Tm~(3+)离子在CaS和CaO基质中发光性能的异同提出了一种带隙调控稀土离子4f-4f能级跃迁的策略理论。CaS:Tm~(3+)材料的近红外发射峰中心分别位于700 nm、810 nm和1224 nm处,分别源于Tm~(3+)离子的~3F_(2,3)→~3H_6,~3H_4→~3H_6/~1G_4→~3H_5和~3H_5→~3H_6跃迁。基于对荧光光谱、长余辉光谱和热释光谱等测试结果分析,探讨了Tm~(3+)离子在CaS基质的余辉机理模型。(3)设计并合成了具有体内可降解能力的新型近红外长余辉纳米材料CaS:Tm~(3+)@SiO_2,提出了一种设计具有体内可降解能力的近红外长余辉材料的新方案。通过对比包覆前后的CaS:Tm~(3+)材料在磷酸缓冲盐溶液中的余辉衰减曲线、近红外成像等表征结果,证明了表面包覆介孔二氧化硅层可以有效地提高CaS:Tm~(3+)在水环境中的近红外长余辉性能。结合水解产物的X射线衍射分析及细胞活性检测,也表明了CaS:Tm~(3+)@SiO_2材料最终在水环境中能通过水解作用达到降解的效果,且并无毒性显示。突破了长余辉材料易在体内积累的应用局限,使得材料在生物成像、药物传送和疾病治疗等领域具有更广泛的应用空间。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-28）
蔡永丰,刘作涛,常石岩,李锋锋,沈毅[9]（2019）在《Yb~(3+)共掺杂Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的制备与性能研究》一文中研究指出通过高温固相法制备了Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料。采用XRD、SEM、激发光谱、发射光谱和余辉衰减曲线对Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料的微观结构以及光学性能进行了表征,研究结果表明Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料的晶体结构和显微结构均未发生明显变化。Yb~(3+)的引入使得Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)显示出更优良的荧光性能和余辉性能,不同Yb~(3+)掺量对长余辉发光材料的陷阱深度和电子传输速率有显着影响。实验表明,当Yb~(3+)掺杂量为0.03时,Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)的荧光光谱相对强度最强,且表现出最佳的余辉衰减性能。(本文来源于《稀有金属与硬质合金》期刊2019年02期）
陈玉林[10]（2019）在《Ca_2SnO_4：Tb~（3+）长余辉材料合成及掺杂剂对发光性能影响研究》一文中研究指出长余辉发光是一种具有重要意义的光学现象。这种材料在激发源停止后,几分钟,几小时甚至更长时间都能够观察到发光现象,是一种特殊的功能材料,一种无污染,节能环保的新型照明和电子显示材料。这些特性使的长余辉发光材料在夜光指示、安全标识、光学储存和生物标记等特殊领域具有独特的用途。近年来长余辉的相关研究实现了飞跃式发展。同时也随之产生了一些关键问题,例如长余辉机理尚不明确、余辉时间不长等。目前铝酸盐材料存在着抗湿性差,颜色单一等缺点,硅酸盐虽结构稳定,但发光性能还远不如铝酸盐体系,研究新型结构的长余辉材料成为了必然趋势。本文以高温固相法制备锡酸钙基长余辉发光材料为目标,研究了制备工艺条件对发光材料性能的影响,探讨了 Li+和R3+(R3+=B3+,A13+,Ga3+)掺杂对材料的结构和发光性能的影响。主要研究内容及结论如下:(1)采用高温固相法分别在不同温度条件下制备合成Ca2SnO4:Tb3+长余辉材料,通过对比不同温度下样品的XRD、PL和余辉衰减曲线得出制备这种发光材料的最佳温度为1400℃。然后利用固相法在1400℃条件下制备掺杂不同浓度Tb3+离子的一系列长余辉材料,同样通过XRD检测材料的物相组成,PL检测了材料的发光光谱以及余辉衰减曲线,得出发光中心离子Tb3+掺入量为0.100%时余辉强度最高衰减时间也最慢,同时也分析了相应的发光机理。(2)采用高温固相法成功合成了具有绿光发射的Ca2Sn04:Tb3+,Li+长余辉发光材料。并利用X射线粉末衍射(XRD)、荧光分光光度计(PL)和余辉衰减测量等方法研究了它们的物相组成和发光性能。实验结果表明,加入少量锂离子(Li+)对Ca2SnO4:Tb3+的晶体结构并无明显影响,Ca2SnO4:Tb3+,Li+均为单相固溶体。它们的发光性能与Li+掺杂模式密切相关。Li+离子掺杂引起的晶格畸变,改变了Tb3+离子周围局部晶体场的对称性,有利于提升材料的发光性能,形成的氧空位和合适深度的陷阱提高了材料的余辉性能。然而,Lii与V"ca的缔合以及过多Li+离子引起的浓度猝灭效应都会降低材料的余辉发光性能。提出了它们的余辉机理。(3)采用高温固相法成功的制备出了由R3+(R3+=B3+,A13+,Ga3+)共掺杂的Ca2SnO4:Tb3+荧光粉。所有的共掺杂R3+离子均能有效提高其发光效率,改善发光效果,而掺入A13+的提升效果最为突出,明显优于其它两种离子,当Al3+离子的掺杂量超过0.07时,由于浓度猝灭效应使得发光性能降低。掺入的R3+离子导致基质的晶格产生畸变以及Tb3+周围局部晶体场对称性的改变,可以增强荧光粉的发光强度。V"o的形成和增加在改善荧光体的余辉性能方面起主导作用,而R-O的形成也对余辉性能起着重要作用。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
余辉性能论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
从20世纪80年代发展至今,蓝光长余辉材料依次经过硫化物、铝酸盐、硅酸盐、发光二极管转换荧光粉等基质材料掺杂稀土元素合成的四代长余辉材料,越来越优异的夜光性能使蓝光长余辉材料逐步满足使用要求并广泛应用于显示、检测及能源转换等各个领域。目前,蓝光长余辉材料急需解决的问题是提高第四代材料的使用寿命和发光强度,结合本身的高发光效率和高稳定性优势,以期满足更多实际需求。寿命和发光强度是长期以来长余辉材料的研究热点,影响这两项发光性能的宏观因素包含碱土元素的种类与含量、稀土掺杂元素的种类与含量、助溶剂的种类与含量、制备方法与条件及其他影响因素等。碱土元素种类与含量会明显改变长余辉材料的发射波长及寿命,稀土掺杂元素在不同的基质材料中掺入的元素种类和含量是不同的,助溶剂中最常用且效果相对较好的是硼酸。长余辉材料最常用的制备方法是高温固相法,虽然产物晶粒较大,但其工艺简单、产物稳定、发光性能较好;湿化学法产物晶粒虽小但产物量少、易团聚且合成过程复杂,合成时间相对较长;燃烧法、微波合成法、激光合成法虽合成时间短,但合成参数不易掌握。未来,长余辉材料可能会以Eu~(2+)和其他稀土元素共掺的方式,并结合多种制备方法,合成寿命更长、强度更高的材料。除了发光性能外,蓝光长余辉材料的发光机制也是学术界关注的重要问题。长余辉材料的早期微观机制模型包含以空穴为主要电荷载体的Eu~(2+)单掺Abbruscato模型与Eu~(2+)、Dy~(3+)共掺Matsuzawa模型,以及以电子为主要电荷载体的Dorenbos模型与Clabau模型。Aitasalo模型综合了Dorenbos和Clabau等在陷阱来源方面的观点,H9ls团队采用同步辐射测量技术得到了与Aitasalo模型相符的实验结果。但蓝光长余辉材料主要电荷载体的问题一直存在争议,且以上模型都未描述除主要的电荷载体外剩余空穴或电子的去向,直到2017年,Li等提出叁掺杂铝酸锶材料发光机理模型,不仅同时考虑了电子与空穴这两种电荷载体,而且描述了本征载流子和掺杂离子这两种缺陷陷阱,但他们并未说明氧空穴和掺杂离子提供陷阱的比例,同时还缺乏电子或空穴被捕获的位置及相应是被哪种陷阱捕获等细节的实验证据,这些问题都需要电子顺磁共振和同步辐射等测量技术进一步提供数据支撑。此外,明确发光机制也有助于指导实验,提高蓝光长余辉材料的发光性能。本文归纳了具有代表性的掺Eu~(2+)蓝光长余辉材料,分析了影响其发光性能的宏观因素以及被普遍认可的发光机制,以期为蓝光长余辉材料的后续研究和应用提供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
余辉性能论文参考文献
[1].潘再法,严丽萍,邵康,王锴.近红外长余辉材料ZnGa_2MO_6:Cr~(3+)的制备与余辉性能[J].浙江工业大学学报.2019
[2].张晓英,周梓良,杨伟光,王锋.掺Eu~(2+)蓝光长余辉材料发光性能影响因素[J].材料导报.2019
[3].吉丽萍.一种镓锗酸盐长余辉材料的发光性能研究及其动态防伪应用[D].兰州大学.2019
[4].孟祥雨.Cr~(3+)掺杂InMgGaO_4及AlMgGaO_4近红外长余辉荧光粉的设计及性能调控[D].河北大学.2019
[5].成圆.镓酸盐基光色可调上转换发光及长余辉发光材料的设计制备与性能研究[D].山东大学.2019
[6].张洪松.硅掺杂对Zn_2Ga_(2.98)Ge_(0.75-x)Si_xO_8:Cr_(0.02)~(3+)纳米粒子余辉发光性能及潜在生物成像应用影响的研究[D].东北师范大学.2019
[7].张洪月.基于微孔晶体的长余辉材料的制备与发光性能研究[D].吉林大学.2019
[8].聂健敏.新型近红外长余辉材料的设计合成及性能研究[D].华南理工大学.2019
[9].蔡永丰,刘作涛,常石岩,李锋锋,沈毅.Yb~(3+)共掺杂Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的制备与性能研究[J].稀有金属与硬质合金.2019
[10].陈玉林.Ca_2SnO_4：Tb~（3+）长余辉材料合成及掺杂剂对发光性能影响研究[D].华北电力大学(北京).2019
论文知识图
