一、X射线存储材料Si~(4+)掺杂BaFBr:Eu~(2+)中电子陷阱的研究(英文)(论文文献综述)
周丹丹[1](2021)在《稀土或铬离子掺杂石榴石发光材料的制备与性能研究》文中提出本论文以石榴石结构化合物为基质材料,采用高温固相法成功制备了系列稀十或铬离子掺杂的发光材料。系统地研究了稳定性优异且能被蓝光高效激发的Ce3+掺杂钇铝镓石榴石荧光粉的长余辉发光性能,以及Cr3+掺杂的系列石榴石化合物的发光特性,以期满足不同应用领域对材料发光性能的需求,具体研究内容如下:(1)成功合成了 Y3A12Ga3O12:Ce3+,Yb3+荧光粉,研究了不同的制备条件(如烧结气氛、温度、时间及助熔剂等)对样品结构及余辉性能的影响规律,发现适当降低温度,缩短烧结时间,添加助熔剂,在N2气氛下加压烧结利于荧光粉余辉性能的提高。随后,在优化后的制备工艺下合成了不同B3+含量的荧光粉。H3BO3作为助溶剂提高了样品的结晶性,同时,B3+离子进入四面体格位,形成新的深陷阱能级,使陷阱能级最深达1.1 eV,大幅延长了余辉时间。通过理论和实验相结合,构筑了 Y3Al2Ga3O12:Ce3+,Yb3+,B3+的电子结构图(VRBE图),并阐明其长余辉发光机理。(2)系统研究了不同格位离子取代对Y3Al2Ga3O12:Ce3+,Yb3+,B3+长余辉发光性能的影响规律,包括Si、Ge、Mg、Si-Mg、Ge-Mg、Si-Ca、Si-N等单元素取代和共取代。发现Si4+替代A13+可有效提高该材料的长余辉发光性能,并系统研究了不同Si含量对对其长余辉性能的影响,研究表明Si添加量x为0.25时,长余辉性能最佳,余辉时间超过40小时。使用初始预加热上升法估算了电子陷阱的分布,建立了 YAGG:Ce,Yb,B,0.25Si的VRBE图和长余辉发光机理图,并借助光激励等表征探讨了其在光信息存储领域潜在的应用价值。随后,对比了 Ce3+、Cr3+,Ce3+、Yb3+及 Ce3+、Cr3+、Yb3+共掺杂对Y3Al2Ga3O12:Ce3+荧光粉余辉性能的影响,发现在基质中含B、Si的基础上,Ce3+、Cr3+共掺杂后,样品的余辉性能最佳。(3)设计并合成了(CaYLu)(MgSc)(AlSiGe)O12:Cr3+荧光粉,实现了650~1100 nm的宽带发射。系统研究了不同Cr3+浓度对荧光粉发光性能的影响。并将其与460 nm的蓝光芯片复合封装了 pc-LED器件,探讨了其在生物成像领域的应用价值。基于Cr3+掺杂的石榴石型近红外发光材料,研究了不同格位多元素共取代对其结构和发光性能的影响,发现不同格位多离子掺杂可有效增加近红外发光的半峰宽。
赵宁[2](2021)在《铜离子在铝酸盐(CaAl2O4,CaAl4O7,Sr4Al14O25)、镓酸盐(BaGa2O4)和硅酸盐(SrSiO3)中的发光行为研究》文中研究说明现有发光功能材料中,镧系离子(Eu2+、Eu3+、Ce3+等)掺杂的发光材料为数众多,但镧系离子存在分离困难以及提取过程中会污染环境等缺点,严重影响了稀土离子掺杂发光材料产业化的发展。相比而言,过渡金属离子的原料相对易得,拥有丰富的能级结构,而且光谱在很宽的范围内可以调节,其作为激活剂离子,具有替代镧系离子的潜在优势。现阶段,在LED、长余辉等领域,已经开发较多的过渡离子Mn4+和Cr3+激活材料,但这两类离子在氧化物中的发光波长通常大于650 nm,人眼对该波段的光已经不是特别敏感。寻找在600 nm附近发光材料,或者其它波段高效的过渡金属离子发光材料依然任重道远。铜离子在众多材料中均存在发光现象,且铜离子价态可调,并能产生随晶格环境可变的宽带发射,但Cu离子的发光行为、发光机理及应用并不清楚,尤其是其在一般化合物中的发光行为和规律并不明确,严重阻碍了新型Cu离子掺杂功能材料的开发。本文以Cu离子为研究对象,以铝酸盐(CaAl2O4、CaAl4O7、Sr4Al14O25)镓酸盐(BaGa2O4)和硅酸盐(SrSiO3)为基质,总结了Cu在化合物中的电子结构、晶格环境与发光性质的内在关系,通过调整铜离子掺杂发光材料的晶格环境,尝试设计具有潜在优异性能的发光材料。主要研究内容如下:1.探讨了铜离子在铝酸盐(CaAl2O4、CaAl4O7、Sr4Al14O25)材料中的发光行为,结果表明,铜离子的发光性能对晶体配位环境具有依赖性,其占据不同格位点会表现出不同的发光性能;并估算Cu+基态位置与价带顶的能级差,研究了发射波长伴随能级差变化的规律。2.在上述研究结果基础上,我们设计了一种新型橙红色长余辉材料Ba1-xCuxGa2O4,其发光性质表明,在355 nm激发下,Cu2+离子可实现主峰位于615nm的宽带发射,归属于Cu2+的CT跃迁;在286 nm激发下,发射主峰位于602nm,可归属于Cu+的4s-3d跃迁发射,停止激发后,余辉主要源自Cu+的跃迁发射,余辉寿命达到14 h 50 min。3.初步探索了铜离子掺杂SrSiO3的发光行为。发现Cu离子掺杂在四面体SiO4间隙可以产生蓝绿光发射,将其归属于电荷迁移带发光。通过Sr1-xCuxSiO3和Ca1-xCuxSiO3晶体结构和发光性能的对比得到如下结论:随着硅酸盐晶格参数的增大,会造成样品的发射光谱发生一定程度的蓝移。
高青青[3](2020)在《通过上转换激发方式填充和调控余辉陷阱的研究》文中指出在长余辉材料中,能量以填充余辉陷阱的方式储存到材料中,并且陷阱的填充通常需要借助高能光的激发。这种高能光激发的特性限制了长余辉材料在一些领域(例如生物成像光学探针)的发展。近些年,为了扩展长余辉材料的应用,人们开展了许多研究工作。本论文基于上转换激发的陷阱填充机制,设计了一种新颖的陷阱“写入”和“读出”技术,即利用同一低能激发光辐照填充和调控余辉陷阱。具体实验研究如下:(1)基于上转换激发的陷阱填充机制和发光动力学速率方程,设计了一种新颖的陷阱填充和陷阱排空方法。利用同一激发光源蓝光LED辐照LaMgGa11O19:Cr3+长余辉材料填充和调控余辉陷阱。实验结果表明,高功率密度(0.5 W·cm-2)的蓝光辐照该材料时,可以使电荷填充陷阱;低功率密度(0.1 W·cm-2)的蓝光辐照该材料时,可以排空陷阱中的束缚电荷。(2)对LaMgGa11O19:Cr3+长余辉材料的陷阱深度和上转换激发机制展开实验探究。蓝光LED(0.5 W·cm-2)辐照LaMgGa11O19:Cr3+长余辉材料后,测量该材料衰减100 h时的热释光曲线,并利用初始升温法拟合该曲线。实验结果表明,该材料具有较强的储能能力,陷阱深度为1.1 eV。为了进一步研究LaMgGa11O19:Cr3+长余辉材料的上转换激发机制,相同功率密度的蓝光、绿光和红光激光分别辐照该材料后测试一系列的热释光曲线。实验结果证明该材料的上转换激发机制是激发态吸收上转换。
姜荣云[4](2020)在《面向精准医疗应用的近红外长余辉纳米探针的设计、制备及发光机理研究》文中研究指明近年来,近红外长余辉发光纳米探针由于其在无生物荧光背景余辉成像为导向的精准医疗领域中显示出潜在的应用前景,而受到了人们的广泛关注。其中,Cr3+掺杂的镓锗酸锌(ZGGO:Cr)纳米探针由于其位于近红外一区(NIR-I)内700 nm附近的超长余辉发光,在活体生物成像、局域组织生物温度传感和余辉诱导的活体光动力治疗等领域取得了突破性进展。然而,目前ZGGO:Cr余辉纳米探针在肿瘤的精准诊断和治疗应用中仍存在一些尚未解决的难题。例如,如何构建和制备能同时实现无生物荧光背景的温度探测和成像的高性能近红外长余辉纳米探针;如何设计和制备面向深组织肿瘤无生物荧光背景成像的近红外二区(NIR-II)和三区(NIR-III)长余辉纳米探针;如何开发无生物荧光背景成像与光热治疗一体化的多功能近红外长余辉纳米平台等。针对以上重要课题,本论文采用水热合成法结合真空条件下的热处理技术,基于阳离子掺杂策略制备得到了尖晶石相的Zn2Ga3.98-4x/3GexO4:Cr0.02(ZGGO:Cr)以及Zn2Ga2.98-xGe0.75O8:Cr0.02,Rx(ZGGO:Cr,R;R=Nd3+,Er3+)纳米粒子。通过优化不同阳离子的掺杂浓度,系统研究了其对ZGGO:Cr纳米粒子的微结构、尺寸分布、近红外发光与余辉特性、持续能量传递、余辉成像、温度传感、光热转换等性能的影响,并讨论了余辉发光机理。得到的主要研究成果如下:基于Ge4+非等价取代Ga3+的掺杂策略,制备了不同Ge4+掺杂浓度的ZGGO:Cr纳米粒子。在较大的Ge4+掺杂浓度范围(0.45-0.90)内,制备得到了纯尖晶石相的类球形纳米粒子,进一步拓展了目前镓锗酸锌纳米材料的合成方案。随着Ge4+掺杂浓度的提高,粒子的平均粒径明显减小,当0.60≤x≤0.90,平均粒子尺寸约为46 nm。在纯相范围内,随着Ge4+掺杂浓度逐渐增大,ZGGO:Cr近红外光致发光强度显着提高,基质的晶格常数及Zn-O,Ga-O,Cr-O键长缩短,发光中心附近的晶体场强度增大。另外,Ge4+非等价取代引入了Ga3+空位、Zn′Ga-Ga°Zn反替位缺陷以及其它带电缺陷,使材料中的陷阱深度逐渐变浅;同时Ge4+掺杂导致ZGGO基质的禁带宽度减小,使材料的近红外余辉强度相比未掺杂Ge4+的样品提高一个量级,余辉时间达到15 h以上。另一方面,基于分布在ZGGO纳米粒子内部的Cr3+的4T2→4A2与2E→4A2磷光发射积分强度比,建立了修正的温度计温标,获得了余辉成像与无生物荧光背景温度探测双功能纳米探针。实验表明,Ge4+掺杂策略可以提高ZGGO:Cr纳米温度计的相对灵敏度。当x=0.90,在生理温度窗口(295-328 K)内的最大相对灵敏度达到1.0%K-1。采用水热合成法结合真空条件下的热处理技术制备了不同Nd3+掺杂浓度的ZGGO:Cr0.02,Ndy无生物荧光背景的NIR-I/II长余辉纳米探针。一方面,对于较小浓度的Nd3+掺杂系列样品(0≤y≤0.04),随着Nd3+掺杂浓度增大,平均粒子尺寸从45.4 nm逐渐增大至82.2 nm。在635 nm激发策略下,基于Cr3+到Nd3+的持续能量传递,同时获得了位于NIR-I区696 nm附近(归属于Cr3+的2E,4T2→4A2跃迁)以及NIR-II区1067 nm附近(归属于Nd3+的4F3/2→4I11/2跃迁)的余辉发光,其余辉发光时间分别达到800 min及10 min以上。通过Nd3+,Cr3+共掺杂,将ZGGO近红外余辉成像纳米探针的工作波长由NIR-I拓展至NIR-II窗口。此外,相比于酸性的模拟溶酶体环境,ZGGO:Cr0.02,Nd0.02纳米粒子在?H2O和人血清白蛋白(HSA)溶液中显示出更好的稳定性,这是由于酸性环境对含金属成分的纳米粒子的腐蚀与降解作用造成的。同时,在X射线激发策略下,基于ZGGO:Cr0.02,Nd0.02纳米粒子在模拟体液环境中获得了可重复的余辉成像。在0-2.5 cm厚度的猪肉组织下的余辉强度测试表明,基于X射线激发策略的NIR-I余辉成像与红光(635 nm)激发策略下的NIR-II余辉成像均具有较强的组织穿透能力。以上结果表明,ZGGO:Cr,Nd纳米探针适用于深组织NIR-I/II余辉成像。另一方面,对于高浓度Nd3+掺杂的ZGGO:Cr0.02,Ndy(y=0.2,0.4)纳米粒子,其尺寸变化不大,约为81 nm。随Nd3+掺杂浓度增大,样品位于NIR-I区的光致发光及余辉强度逐渐降低。在808 nm激发下,高浓度Nd3+掺杂的ZGGO:Cr,Nd纳米粒子具有明显的光热转换效应。研究表明,ZGGO:Cr0.02,Nd0.2的水分散体系(20 mg/mL)的温度增量与808 nm辐照光功率密度成正比;在1 W cm-2的808 nm辐照下,其光热转换效率为42.7%。以上结果表明,高浓度Nd3+掺杂的ZGGO:Cr,Nd粒子可作为多功能光学纳米探针,在无生物荧光背景成像和肿瘤光热治疗领域具有潜在应用前景。采用水热合成法结合真空条件下的热处理技术制备得到了不同Er3+掺杂浓度的ZGGO:Cr0.02,Ery(0≤y≤0.04)纳米粒子。纳米粒子的平均粒径随着Er3+掺杂浓度增大逐渐减小,这与Er3+掺杂后改变了纳米粒子的成核速率有关。随Er3+掺杂浓度增大,ZGGO:Cr,Er纳米粒子的NIR-I光致发光强度逐渐减弱。此外,Er3+掺杂导致基质的陷阱深度变深,NIR-I(λem=696 nm)余辉发光强度逐渐减弱。在近红外光(651 nm)辐照后,基于ZGGO:Cr,Er纳米粒子中Cr3+到Er3+的持续性能量传递,同时获得了位于NIR-I区696 nm附近(归属于Cr3+的2E,4T2→4A2跃迁)以及NIR-III区1540 nm附近(归属于Er3+的4I13/2→4I15/2跃迁)的余辉发光,其余辉时间分别达到850 min及5 min以上。由此,我们基于Cr3+,Er3+共掺杂的ZGGO纳米粒子再一次拓展了近红外生物余辉成像的工作波长区间,更有利于实现面向深层组织的无生物荧光背景的余辉成像。
杨秀霞[5](2020)在《稀土掺杂硅/铝酸盐Ca2Al2SiO7和CaYAl3O7荧光材料的发光性能及应用研究》文中研究表明荧光材料的稳定性是决定发光器件是否具备高效发光亮度的关键,相比于化学稳定性,其热稳定性问题更为重中之重,荧光粉的光强度随着外界温度的升高而降低成为制约白光LED照明器件向高功率应用拓展的瓶颈。本论文采用高温固相法,合成了系列Tb3+离子掺杂的固溶体材料Ca2-xYxAl2Si1-xAlxO7(x=0-1),通过对系列样品的结构以及发光性能表征,探究其内在结构的变化对发光热稳定性的影响,并通过掺杂不同稀土离子(Sm3+,Tb3+,Eu3+,Dy3+,Pr3+)实现多色荧光输出。我们在此过程中,探讨了所开发荧光材料的热稳定性能及其在白光LED器件上的潜在应用。除此之外,也探索了硅/铝酸盐中不同价态的Eu2+和Eu3+离子的双模输出的发光行为,及其在多重防伪的应用。研究结果如下:1.在具有黄长石结构的材料Ca2Al2Si O7(CAS)中,采用等价阳离子对Al3+-Y3+取代Si4+-Ca2+来调控局部结构,最终合成了Ca YAl3O7(CYA)基质材料。研究结果表明键长的缩短增加了基质材料的局部结构压力、抑制了稀土离子的非辐射跃迁,从而有效地提高了稀土掺杂CYA荧光材料的结构稳定性,最终实现了CYA:0.01Ln3+(Tb3+,Eu3+,Sm3+,Dy3+,and Pr3+)荧光材料的高热稳定性。此外,根据CYA:0.01Pr3+样品的跃迁能级变化,提出了一种可能的热猝灭机理来解释Pr3+掺杂的荧光材料中电子的跃迁途径。2.根据上述研究结果,在结构较为稳定的CYA基质中掺杂稀土离子Eu3+,Tb3+通过改变掺杂稀土离子的浓度,探究材料的光致发光性能和能量传递过程,特别是材料的热稳定性能。通过对样品的发光性能表征,以及封装样品的电致发光性能,分析了其在照明显示领域的潜在应用。3.由于材料内部具有多种阳离子的格位,在还原气氛下,合成了具有单一蓝色长余辉(Eu2+)发光现象的Eu2+和Eu3+离子共存的荧光材料,在不同照射条件下(紫外辐照及撤掉光源),CYA:Eu2+/Eu3+显示了不同的发光颜色。此外,由于Eu2+和Eu3+离子的耦合,导致在不同的激发波长下,CYA:Eu2+/Eu3+荧光材料的光致发光也表现出不同的发光颜色。同时,通过引入Nd3+离子可以有效调控荧光材料的蓝光和红光发射,并显着改善CYA:Eu2+/Eu3+的长余辉发光性能,使得该荧光材料呈现出随时间和温度变化的动态发光特性。
胡姝姝[6](2019)在《近红外长余辉纳米材料控制合成及其生物分析应用》文中研究指明长余辉材料(PLM)在停止激发后还可以表现出长寿命的发光。近些年,长余辉材料新体系发展迅速,各种自下而上及自上而下的材料合成方法被开发并用于长余辉材料的合成。长余辉材料的余辉持续时间长、光学性质稳定,能够有效的消除生物组织自发荧光干扰,可用于高灵敏度和高信噪比的生物示踪和生物成像。此外,能被高效重复激发的近红外发射长余辉材料可以显着提高成像灵敏度并延长余辉持续时间,有利于拓展其在生物医学上的应用。然而,生物医学应用要求纳米材料性能可调,例如尺寸、发光性能,但长余辉纳米颗粒(PLNP)的可控合成少有报道,这极大的限制了长余辉材料的发展前景,亟待实现对长余辉纳米材料性质的调控。本文通过水热合成方法在一种典型的近红外发射的长余辉材料ZnGa2O4:Cr中掺杂Ge元素,实现了对ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒的可控合成,并进一步设计长余辉材料为基础的纳米探针用于生物小分子检测。主要研究内容如下:(1)Zn3Ga2GeO8:Cr长余辉纳米颗粒的可控合成及其余辉性质研究。通过调节水热反应过程中的pH值实现了对ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒的尺寸及发光性能调控。此外,还通过推、吸电子基团的表面修饰对ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒的余辉强度进行了调控。制备的ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒发光强度高、余辉持续时间长,在无背景生物传感和生物成像方面具有良好的应用前景。(2)以ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒为基础构建核壳结构ZGGO:Cr@MnO2纳米探针,并基于荧光共振能量转移原理用于谷胱甘肽检测。二氧化锰包裹ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒后颗粒发光被猝灭,当二氧化锰与谷胱甘肽反应后,二氧化锰被还原溶解,ZGGO:Cr@MnO2纳米探针的发光恢复,通过检测探针的余辉发光强度就可以实现对谷胱甘肽的定量检测。此外,构建的ZGGO:Cr@MnO2纳米探针对谷胱甘肽具有较高选择性和灵敏度。
王荣[7](2018)在《近红外长余辉纳米发光颗粒的研究》文中提出长余辉发光材料在近些年受到了广泛的关注,特别是以Cr3+为发光中心的近红外长余辉发光材料。由于该类材料可以发射具有深组织穿透性和抗生物自体荧光干扰的近红外光,在生物组织成像领域拥有广阔的应用前景。但目前该类材料尚未得到实际应用,从实验阶段到实际应用还面临一些困难。首先,用于生物组织成像的近红外长余辉纳米颗粒要同时具备持久高强度的余辉发射性能和良好的表面形态两方面特性。现有文献报道的材料长余辉性能和表面形态不能同时满足生物成像的要求。其次,近红外长余辉纳米颗粒的光激励性能在多轮组织成像中拥有重要的价值,现有文献报道了一些长余辉材料的光激励性能,但尚未对这些材料的光激励性能进行系统性的研究。最后,现有合成方法的周期普遍较长,纳米产率较低。在此背景下,本文主要针对ZnGa2O4:Cr3+近红外长余辉纳米颗粒的制备、性能改进和制备流程改进等问题展开研究和讨论。本文研究的具体内容和结论如下:(1)分别使用溶胶凝胶法和水热法成功制备了ZnGa2O4:Cr3 近红外长余辉纳米颗粒。溶胶凝胶法制备的样品颗粒粒径主要集中在70 nm附近,颗粒多为近圆形的不规则多面体,分散性很好。水热法制备的样品颗粒粒径主要集中在50 nm左右,颗粒多为近圆形的不规则多面体,分散性很好。两种方法制备的样品在15 min的紫外灯激发后,在699 nm附近都有很强的近红外长余辉发射。(2)热处理温度和掺杂浓度对ZnGa2O4:Cr3+近红外长余辉纳米颗粒的表面形貌和余辉性能有很大的影响。随着热处理温度的提高,两种方法制备的纳米颗粒的粒径逐渐增大、团聚增多,但样品的余辉性能越好。另外,Cr3+的掺杂浓度对样品的余辉性能也有很大的影响。用溶胶凝胶法制备的样品在Cr3+掺杂浓度为0.2%时,余辉性能最好;用水热法制备的样品在Cr3+掺杂浓度为0.3%时,余辉性能最好。(3)ZnGa2O4:Cr3+近红外长余辉纳米颗粒具有良好的光激励特性发现不同光激励时间短暂提升样品的余辉强度;多轮光激励可以多次反复提高样品的余辉强度。说明样品内部有丰富的深浅陷阱,可以使用多次LED光激励多次增强样品的近红外长余辉发射强度。(4)改进的溶胶凝胶燃烧法可以在较短周期内制备具有优良余辉性能的近红外长余辉纳米颗粒。本文结合溶胶凝胶法和燃烧法的基本原理,通过改变燃料配比和增加后续烧结环节等,改进ZnGa2O4:Cr3+近红外长余辉纳米颗粒的制备流程,缩短制备周期,并且获得拥有较好余辉性能的ZnGa2O4:Cr3+近红外长余辉纳米颗粒。
张弛[8](2017)在《硅酸盐类电子俘获型材料的制备及光学性能调控》文中研究表明硅酸盐电子俘获型长余辉材料作为一种环境友好型光源材料,可在移去光源后持续发光数小时,具有优异的化学稳定性、热稳定性和耐水溶性,烧结温度低,且价格便宜,被广泛应用于建筑装饰、安全应急指示、夜光涂料以及电气开关等方面,近年来受到人们广泛关注。论文通过高温固相反应法,成功制备了M2MgSi2O7:Eu2+,R3+(M=Ca,Sr,Ba)系列硅酸盐类电子俘获型长余辉材料,围绕制备工艺的优化、光学性能调控的实现、余辉性能的改善、余辉机理的第一性原理计算等方面进行了系统研究。论文的主要研究工作如下:1.成功制备了M2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(M=Ca,Sr,Ba)电子俘获型长余辉材料,并对制备工艺进行了优化,降低了烧结温度,改善了材料的纯度和晶格缺陷,提高了发光和余辉性能。论文分别从烧结温度、助熔剂H3BO3以及SiO2添加量对样品纯度、结构形貌、光学及余辉性能的影响方面进行了研究。研究发现:(1)提高烧结温度可以改善样品的晶格缺陷,促进激活剂和辅助激活剂离子进入晶格,提高样品的发光及余辉性能。(2)助熔剂H3BO3分解生成的B2O3熔点较低,在高温下发生熔融,为固相反应提供了半流动态环境,促进了反应的进行。适量添加助熔剂H3BO3可以降低烧结温度,改善晶体完整性,提高样品的发光和余辉性能。(3)提高烧结温度或是加入助熔剂H3BO3不能有效抑制含有孤立[SiO4]4-阴离子基团杂质相的生成,而样品的原材料中添加过量的SiO2时,不仅可以提高固相反应速率,降低反应温度,而且可以增大样品中的Si/O比,促进M2MgSi2O7(M=Ca,Sr,Ba)晶相合成,提高样品的发光和余辉性能。2.系统研究并实现了基质配比和不同发光中心对样品发光特性的调控,且随着激发波长的变化呈现出不同的发光颜色。通过调节基质配比、不同发光中心掺杂浓度或激发波长可以实现CIE色度图中蓝紫光、近白光和黄绿光之间的变化。研究结果表明:(1)在1300℃成功合成了Sr1.94-xCaxMgSi2O7:Eu2+0.01,Dy3+0.05(x=0,0.388,0.776,1.164,1.552,1.94)系列样品。样品的晶面间距随着Ca2+离子含量的增加逐渐减小,晶体场强度增强,发射峰位发生从468 nm到529 nm的红移,余辉峰位也从466 nm逐渐红移至529 nm,且峰位随着Ca2+离子掺入浓度(x)基本呈线性变化。Sr1.94-xCaxMgSi2O7:Eu2+0.01,Dy3+0.05样品的发光颜色也随Ca2+含量的改变呈现蓝光到绿光的变化。(2)进一步降低Ca1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,Dy3+0.05样品中Ca2+离子的含量得到Cax-0.06MgSi2Ox+5:Eu2+0.01,Dy3+0.05(x=2,1.6,1.2,1)系列电子俘获型材料。随着Ca2+离子含量的减小,Ca2MgSi2O7晶相逐渐向CaMgSi2O6晶相转变,并在1<x<1.2时发生相变。随着晶相的变化,位于449 nm附近CaMgSi2O6:Eu2+的发光强度逐步增强,位于530 nm Ca2MgSi2O7:Eu2+的发光强度逐渐减弱,材料的发光颜色表现为浅黄绿光向蓝紫光的渐变。当x=1.6时,样品随着激发波长的增大,发光颜色先从绿光逐渐变为近白光(Ex:320346 nm),然后又从近白光逐渐变为浅黄绿光(Ex:346419 nm),当激发波长选在330356nm的范围时为近白光发射。Cax-0.06MgSi2Ox+5:Eu2+0.01,Dy3+0.05(x=1.2)样品随着激发波长从419 nm减小到349 nm,发光颜色从近白光逐渐变为浅紫蓝光,当激发波长选在397419 nm的范围内时为近白光发射。(3)对比Eu2+和Ce3+单掺杂时Ca2MgSi2O7样品的发射光谱,发现Eu2+掺杂Ca2MgSi2O7的发射峰位于527 nm处,Ce3+掺杂Ca2MgSi2O7的发射峰位于400 nm附近。Eu2+和Ce3+共掺杂时,不同发光中心对应发射峰的位置不变,由于猝灭发光强度有所降低。通过改变Ca2-x-yMgSi2O7:Eu2+x,Ce3+y样品中不同发光中心的掺杂浓度x和y,实现两发光中心相对发光强度的调控,样品的发光颜色表现为从浅黄绿光到浅蓝紫光变化。Ca2-x-yMgSi2O7:Eu2+x,Ce3+y(x=0.01,y=0.01)样品随着激发波长的增大,发光颜色先从浅黄绿光逐渐变为近白光(Ex:310349 nm),又从近白光逐渐转变为绿光(Ex:349370 nm),当激发波长选在329361 nm的范围时为近白光发射。Ca2-x-yMgSi2O7:Eu2+x,Ce3+y(x=0.01,y=0.03)样品随着激发波长从300 nm逐渐增大到344 nm,发光颜色先从绿光逐渐变为浅紫蓝光,当激发波长从344 nm变化到370 nm时,发光颜色又从浅紫蓝光逐渐变化到近白光,激发波长为320326 nm以及364370 nm时为近白光发射。3.研究了共掺杂离子R3+对M2MgSi2O7:Eu2+,R3+(M=Ca,Sr,Ba)电子俘获型材料余辉性能的影响,改善了部分样品的余辉性能,为进一步提高样品的余辉性能、增强样品的实用性提供了实验参考。研究结果表明:(1)Ca1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,R3+0.05(R=Dy,Nd,Tb,Tm)电子俘获型材料中,Ca1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,Tm3+0.05样品的陷阱能级较浅,余辉初始亮度高,衰减速率较快;Ca1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,Dy3+0.05和Ca1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,Tb3+0.05样品的陷阱能级相对较深,余辉初始亮度有所降低,但余辉衰减速率相对较慢,余辉持续时间较长;Ca1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,Nd3+0.05样品由于陷阱能级过深,余辉性能最差。(2)Sr1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,R3+0.05(R=Dy,Er,Ho,Nd)电子俘获型材料中,Dy3+离子在Sr2MgSi2O7基质中形成了合适的电子陷阱能级,余辉强度高且余辉衰减缓慢;Nd3+和Ho3+形成了较浅的陷阱能级,导致余辉衰减速率加快,余辉时间变短;Er3+离子则形成了过深的陷阱能级,样品余辉性能变差。(3)Ba1.94MgSi2O7:Eu2+0.01,R3+0.05(R=Dy,Er,Nd,Tm)电子俘获型材料中,Dy3+离子在Ba2MgSi2O7基质中形成的陷阱能级偏深,余辉性能较差,Nd3+和Tm3+则可以形成较浅的电子陷阱,改善了样品的余辉性能,Er3+离子形成的陷阱能级过浅,导致余辉衰减加快,余辉时间变短。4.通过第一性原理计算研究了M2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(M=Ca,Sr)电子俘获型材料的余辉机理,得出两种电子俘获型材料在余辉性能方面产生差异的可能因素。计算结果表明:(1)Sr2MgSi2O7和Ca2MgSi2O7的带隙宽度分别为4.49 eV和4.465 eV。(2)经剪刀算符修正,得到M2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(M=Ca,Sr)样品中Eu的5d能级分别位于导带上方0.915 eV和导带下方0.13 eV处,激发到5d能级的电子容易进入导带成为自由电子。位于导带的自由电子可能被Dy的4f能级俘获并停留一段时间,然后从陷阱中热致逃逸并再次进入导带。当再次进入导带的自由电子移动至Eu的位置则可能重新回到5d能级并跃迁回4f能级产生余辉。(3)导带底部的自由电子更容易回到Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy(3+样品中位于导带下方0.13 eV处的5d能级,有利于提高Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+样品的余辉发射效率,改善余辉性能。(4)经剪刀算符修正,Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+样品中,Dy的4f能级分布在2.61 eV的能量区间内,空能级大概位于导带下面0.92-2.114eV处;Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+样品中,Dy的4f能级分布在2.5 eV的能量区间内,空能级大概位于导带下面1.01-2.145 eV处。因此,Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+样品中Dy的4f陷阱能级较深,余辉衰减缓慢,余辉时间变长。
夏昌奎[9](2017)在《复合氧/硫化物长余辉发光材料的可控制备及光学性能研究》文中研究表明长余辉发光材料(Long Persistent Phosphors,LPPs)是一类能有效吸收激发光(如太阳光)能量、并在激发停止后较长时间内仍然持续发光的新型节能和储能材料,在弱光照明、应急指示、建筑装饰、光电元件、生物成像、临床医学和能源与环境工程等领域有广泛应用前景。在传统陶瓷领域,LPPs可赋予建筑陶瓷和日用陶瓷以夜光特色,从而做成内墙艺术瓷砖、夜间照明墙地砖、夜光/应急标识瓷砖和夜光日用瓷/玻璃器皿等多种新型功能性产品,市场潜力巨大。目前针对绿、蓝、黄等LPPs已有较多报道,其制备技术及工艺也日趋成熟,但作为吉祥、喜庆象征的红色LPPs研究则一直进展缓慢,余辉亮度低、时间短、稳定性差,无法达到实用要求,探索高性能、高稳定红色LPPs的先进制备技术及发光机理是当今研究的热点课题,具有重要的科学意义和广阔的应用前景。本文针对红色长余辉发光材料在建筑/日用陶瓷中的应用展开一系列基础研究,选择镨掺杂钛酸盐(CaTiO3:Pr)以及稀土掺杂锡酸盐(MSnO3,M=Sr、Ca)为研究对象,系统考察了制备工艺中相关参数(如混料方式、煅烧温度微波动、煅烧气氛和保温时间)对所得长余辉发光材料结晶特性、微观化学组分、晶体形貌、发光性能的影响规律,探讨了相关发光机制,在获得了若干重要基础数据的基础上,提出了基于含硫煤粉制备碱土金属锡酸盐基复合氧/硫化物LPPs的新方法,其发光特性和化学稳定性明显优于传统碱土金属锡酸盐及硫化物基质LPPs。进一步开展了正硅酸盐基质绿光LPPs的双稀土离子掺杂和红色钛酸钙LPPs在纳米多孔氧化钛光电厚膜中应用的研究探索。取得以下主要结果:1.采用“湿法共混-高温固相反应法”在空气气氛1180-1220℃/2-4h下制备了钙钛矿型CaTiO3:Pr3+红色长余辉发光材料,系统研究了混料方式、Pr元素掺杂浓度、煅烧温度和保温时间等条件对其物相组成、显微结构及发光性能的影响。结果表明:与干法混合方式相比,湿法共混的原料研磨粒度更细、分散更均匀、活化度更高,使得CaTiO3:Pr3+晶体发育更完整,合成温度降低50℃、时间缩短1h。制备的CaTiO3:Pr3+在612nm处有Pr3+的1D2→3H4特征红色发射,CIE位坐标为:x=0.679,y=0.321,非常接近NTSC标准红色位坐标(x=0.67,y=0.33)。通过热释光谱计算不同Pr3+掺杂浓度下体系的陷阱深度,发现Ca0.9970TiO3:0.30%Pr3+(掺杂浓度为摩尔百分数,下同)的陷阱深度1.48eV,发光衰减行为遵循方程I(t)=I0exp(-t/39.09),观察到余辉时间最长可达30min,优于传统固相法(约20min)、sol-gel法(约10min)和聚合物前驱体法(20s)所得的同组分粉体。2.采用“湿法共混-高温固相反应法”在由煤粉提供的弱还原气氛中制备了Eu离子掺杂碱土金属锡酸盐-硫化物复合长余辉发光材料(简称:Sr2SnO3S、Ca2SnO3S),提出了在由含硫煤粉产生的弱还原气氛下制备复合氧/硫化物LPPs的新途径,系统研究了所得复合氧/硫化物长余辉发光材料的晶体结构、微观结构及发光性能。所得Sr2SnO3S:Eu产物中包含SrSnO3和SrS两种主晶相,当铕离子掺杂浓度为0.28%时,两种晶相均衡生长,层状或片状微观结构发育良好;Ca2SnO3S:Eu产物中包含CaSnO3和CaS两种主晶相,当铕离子掺杂浓度为0.06%时,两种晶相均衡生长,层状或片状微观结构发育良好。Eu离子掺杂在Sr2SnO3S和Ca2SnO3S复合基质体系中均可被可见光有效激发。Sr2SnO3S:Eu的发射峰波长在608nm附近,Ca2SnO3S:Eu的发射峰波长在640nm附近。其中,Sr1.9972SnO3S:0.28%Eu与Ca1.9994SnO3S:0.06%Eu的CIE位坐标分别为:x=0.661,y=0.339和x=0.721,y=0.279。两种复合发光体系表现出类似的余辉衰减行为,其初始余辉强度分别为160mcd/m2和400mcd/m2,余辉时间分别为24min和48min。在环境适应性方面,Ca1.9994SnO3S:0.06%Eu潮解增重为Ca0.9994S:0.06%Eu的59%,Sr1.9972SnO3S:0.28%Eu潮解增重为Sr0.9972S:0.28%Eu的8.77%,表明两种复合基质发光材料的潮解稳定性分别优于相应的硫化物基质。3.采用“湿法共混-低温预烧-高温固相反应法”,在H2气氛中制备了Sr2-xCaxSiO4:Eu2+,Dy3+(0≤x<2)绿色长余辉发光材料,系统研究了材料组分与其长余辉发光性能之间的关联,发现:当以Ca取代Sr时,所得Sr2-xCaxSiO4:Eu2+,Dy3+(0≤x<2)粉体具有斜方晶系结构,且随着Ca2+浓度的增加,衍射峰位向高角方向偏移。单掺Eu2+时,Sr2-xCaxSiO4没有余辉;当Eu2+和Dy3+共掺时,Dy3+离子呈现对于Eu2+离子明显的激活作用,Sr2-xCaxSiO4有肉眼可见余辉,发光峰位于535nm处(激发波长380nm)。Dy3+离子的最佳掺杂浓度为4%。4.将CaTiO3:Pr3+陶瓷粉体与水热TiO2纳米晶复合,采用“刮涂”法在FTO(FluorinedopedTinOxide)透明导电基底上制备了TiO2-CaTiO3:Pr3+复合厚膜,系统研究了膜层微观结构、光学透过率、光致发光特性及长余辉性能之间的关系。在纳米多孔氧化钛厚膜体系中引入CaTiO3:Pr3+微米/亚微米颗粒后复合膜的结晶特征和表面整体形貌无明显变化。复合膜的光学透过率随着CaTiO3/TiO2质量比和Pr3+掺杂浓度的增加而降低。所有复合膜在332-335nm光激发下均表现出在613nm处的强发射行为,组分为Ca0.9970TiO3:0.30%Pr3+的膜层表现出最强的发光特性。复合膜对288-369nm波段的紫外光激发均有光响应且表现出良好的长余辉特性,在613nm处余辉时间最长达30min。
李鹏飞[10](2017)在《新型锰离子掺杂红色发光材料的探索、合成与发光特性研究》文中认为白光LED作为21世纪的绿色光源,与传统的白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等相比,有着高效节能、绿色环保、寿命超长、不易破损等一系列优点,因而在照明、汽车、交通、医疗、军事和农业等领域有着广泛的应用。目前的白光LED照明技术主要基于LED芯片与荧光粉组合的方案,即荧光粉转换型白光LED,其中蓝光LED芯片与YAG:Ce3+黄色荧光粉的组合方案由于封装工艺简单、技术成熟和成本低廉等优点而备受欢迎,但是由于其中缺少红光而存在色温偏高(CCT>4000K)和显色指数偏低(CRI<80)等不足,目前最受欢迎的解决方法就是在其中添加一种在蓝光区域有较强吸收的高效红色荧光粉,然而现有的红色荧光粉无法同时满足各项使用需求。寻求满足各项使用条件的新型红色荧光粉是发展白光LED的关键。针对这一现状,本论文提出了探索、制备和研究锰离子激活的高效发光、合成条件温和、对环境友好的新型氧化物基质红色发光材料,主要的研究内容和研究结果如下:(1)以化合物K2Ge4O9为例,首次提出使用基于电荷交换模型的晶场计算理论来预测Mn4+离子在晶体中的能级,理论计算结果表明K2Ge4O9:Mn4+的红色发光峰位于663nm,Mn4+离子4A2g(4F)→4T2g跃迁的蓝光吸收带位于450-470nm,比商业粉3.5MgO·0.5MgF2.GeO2:Mn4+更匹配于蓝光芯片。用高温固相反应法合成的K2Ge4O9:Mn4+具有Mn4+离子的特征发光,其光谱特性与理论预测的结果一致。理论和实验结果的比较表明Mn4+离子对两种不同的八面体锗格位(Gel和Ge2)的取代没有明显的优先偏向。(2)用高温固相反应法制备了新颖的(Rb,K)2Ge4O9:Mn4+固溶体红色荧光粉,并优化了合成条件以增强Mn4+的发光。Rb2Ge4O9:Mn4+的红光发射位于620-720nm的光谱范围,在220-520nm波长范围具有强烈的吸收,荧光寿命相对较短,只有几百微秒。用极化性较低的K+取代Rb+可以调节吸收截面积和吸收带结构,从而调控荧光粉的荧光寿命、激发带形状和荧光量子效率,同时局部取代有助于改善Mn4+离子的发光热猝灭性。(3)用高温固相反应法制备了 LiNaGe4O9:Mn4+高效红色荧光粉,在系统优化合成温度、Mn离子掺杂浓度和烧结时间后得到发光最优的样品,其在紫外光激发下的内量子效率可高达780%。晶体结构分析表明Mn4+离子的高效发光主要由于化合物晶体结构中可被Mn4+离子取代的GeO6八面体Ge格位被邻近的GeO4四面体很好地孤立而避免了Mn4+离子之间的相互扰动。将该红色荧光粉与蓝光LED芯片和YAG:Ce3+黄色荧光粉复合得到了色温为3353K的暖色调的白光LED器件。(4)针对Mn4+离子掺杂氧化物红色荧光粉发光热猝灭温度较低的问题,选取红色荧光粉SrAl12O19:Mn4+为研究对象,检验了其8-500K温度范围内的发光热猝灭特性,实验结果和有说服力的淬灭机理表明该荧光粉遭受了明显的热淬灭。通过与Mn4+离子掺杂的其它铝酸盐荧光粉对比,总结出了寻找新的具有有良好发光热稳定性的Mn4+离子掺杂红色荧光粉的一般规律。通过基于电荷交换模型的晶场计算理论确定了 SrAl12019晶体中三种Mn4+离子格位的能级,并结合共价键分析了 Mn4+离子在这三种格位中的优先占据情况。(5)用高温固相反应法制备了新颖的红色荧光粉Sr3Al10SiO20:Mn4+,其在蓝光区具有与紫外区强度相当的宽广而强烈的吸收,可同时被紫外光和蓝光有效激发。随着激发波长的增加,其发射峰从661nm红移到663nm,半峰宽从34nm减小为22nm,荧光寿命也随之降低。蓝光激发带的相对强度随着Mn4+离子浓度的增加先逐渐增强后稍有降低。这些不同寻常的发光现象可能是由于Si元素的存在影响了 Mn4+离子周围的局部晶场环境所导致的。此外,研究了 Sr3Al10SiO20:Mn4+的发光热稳定性和Mn4+离子在晶体中的能级。(6)在Mn4+离子掺杂玻璃陶瓷的初步探索过程中,发现一种新的Mn2+离子掺杂的发光波长范围覆盖600-800nm的红色到近红外超长余辉发光的锗酸盐玻璃。八面体Mn2+离子的余辉发光源于电子填充了深度为0.71eV,0.80eV和1.06eV的陷阱,并在室温环境中在热的作用下被缓慢释放,该过程超过40小时。通过结晶化处理,在玻璃中成功诱导析出了包含八面体钠格位的钠长石纳米晶Na(Al,Ga)Ge3O8,晶粒尺寸小于50nm,Mn2+离子的余辉依然存在,这是因为掺入的部分Mn2+离子从玻璃中进入了晶体中离子键更强的八面体钠格位,通过晶体中陷阱浓度和陷阱深度的控制,可使红色余辉延长到超过100小时,这是因为陷阱浓度增加、陷阱深度变浅。(7)将高效红色荧光粉Sr4Al14O25Mn4+,0.5%Mg与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合,制成了一种具有发光下转换、紫外线屏蔽和防水多重功效的多功能涂层,其可应用于氧化镍基平面倒立有机金属钙钛矿太阳能电池器件。将该涂层包覆在结构为NiO/CH3NH3PbI3/PCBM/BCP/Au的钙钛矿太阳能电池表面,其能量转换效率提高了10%,更重要的是实现了紫外防护和防水的功效,使得钙钛矿太阳能电池器件的长时期稳定性得到了提高。最后,对全文的主要工作内容进行了系统的总结,并对未来锰离子掺杂红色发光材料的研究、发展和应用做出了展望。
二、X射线存储材料Si~(4+)掺杂BaFBr:Eu~(2+)中电子陷阱的研究(英文)(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、X射线存储材料Si~(4+)掺杂BaFBr:Eu~(2+)中电子陷阱的研究(英文)(论文提纲范文)
(1)稀土或铬离子掺杂石榴石发光材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 发光材料概述 |
1.1.1 稀土或Cr~(3+)掺杂无机发光材料的组成 |
1.1.2 发光材料的发光过程 |
1.1.3 发光材料的分类 |
1.2 长余辉发光材料 |
1.2.1 长余辉发光材料的发展历程 |
1.2.2 长余辉发光材料的分类 |
1.2.3 长余辉发光材料的余辉机理 |
1.3 石榴石发光材料 |
1.3.1 石榴石的结构与组成 |
1.3.2 Ce~(3+)掺杂石榴石发光材料的研究进展 |
1.3.3 Cr~(3+)掺杂石榴石发光材料的研究进展 |
1.4 稀土和过渡金属离子发光的基本理论 |
1.4.1 稀土离子的电子层结构 |
1.4.2 稀土离子的光谱项 |
1.4.3 稀土离子的能级跃迁及光谱特性 |
1.4.4 过渡金属离子d电子跃迁及晶体场理论 |
1.5 本论文的研究意义、研究思路及研究内容 |
1.5.1 本论文的研究意义 |
1.5.2 本论文的研究思路及研究内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 合成方法 |
2.3 实验设备 |
2.4 测试与表征 |
2.4.1 X射线衍射 |
2.4.2 扫描电镜及能谱测试 |
2.4.3 稳态荧光光谱测试 |
2.4.4 紫外-可见光漫反射光谱测试 |
2.4.5 长余辉性能测试 |
3 Y_3Al_2Ga_3O_(12):Ce~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料的制备与性能研究 |
3.1 制备条件对Y_3Al_2Ga_3O_(12):Ce~(3+),Yb~(3+)结构及余辉性能的影响 |
3.1.1 样品的制备与表征 |
3.1.2 烧结气氛的影响 |
3.1.3 烧结温度与烧结时间的影响 |
3.1.4 助熔剂的影响 |
3.2 B~(3+)对Y_3Al_2Ga_3O_(12):Ce~(3+),Yb~(3+)结构及长余辉性能的影响 |
3.2.1 样品的制备与表征 |
3.2.2 样品的结构与形貌 |
3.2.3 发光性能 |
3.2.4 长余辉性能 |
3.2.5 热释光激发光谱与电子充放过程 |
3.2.6 长余辉机理研究 |
3.3 本章小结 |
4 不同格位取代对Y_3Al_2Ga_3O_(12):Ce~(3+),Yb~(3+),B~(3+)长余辉发光性能的影响 |
4.1 不同格位取代对Y_3Al_2Ga_3O_(12):Ce~(3+),Yb~(3+),B~(3+)结构及发光性能的影响 |
4.1.1 样品制备与表征 |
4.1.2 结构分析 |
4.1.3 发光性能 |
4.1.4 长余辉性能 |
4.2 Si~(4+)对Y_3Al_2Ga_3O_(12):Ce~(3+),Yb~(3+),B~(3+)长余辉性能的影响 |
4.2.1 样品制备与表征 |
4.2.2 成分与结构 |
4.2.3 发光性能 |
4.2.4 长余辉性能 |
4.2.5 热释光激发光谱与电子充放过程 |
4.2.6 VRBE能级图构筑与长余辉机理研究 |
4.2.7 热和光激励发光及潜在应用 |
4.3 离子共掺对Y_3Al_2SiGa_3O_(12):Ce~(3+)长余辉性能的影响 |
4.3.1 样品制备与表征 |
4.3.2 长余辉性能 |
4.4 本章小结 |
5 Cr~(3+)掺杂石榴石发光材料的制备与性能研究 |
5.1 Cr~(3+)掺杂(CaYLu)(MgSc) (AlSiGe)O_(12)的制备与发光性能研究 |
5.1.1 样品制备与表征 |
5.1.2 晶体结构分析 |
5.1.3 发光及热猝灭性能分析 |
5.1.4 NIR-LED封装及生物组织穿透性实验 |
5.2 石榴石基质不同格位多种离子占据对Cr~(3+)发光的影响研究 |
5.2.1 样品制备与表征 |
5.2.2 结构分析 |
5.2.3 发光性能分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)铜离子在铝酸盐(CaAl2O4,CaAl4O7,Sr4Al14O25)、镓酸盐(BaGa2O4)和硅酸盐(SrSiO3)中的发光行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铜离子掺杂发光材料的研究 |
1.1.1 Cu~+掺杂材料的发射跃迁 |
1.1.2 Cu~(2+)掺杂材料的发射跃迁 |
1.1.3 Cu~+和Cu~(2+)共存时的发射跃迁 |
1.2 铜离子掺杂材料的应用 |
1.3 长余辉发光材料的研究 |
1.3.1 长余辉发光材料的概述 |
1.3.2 长余辉发光材料的机理简介 |
1.3.3 红色长余辉发光材料的研究进展 |
1.3.4 镓酸盐长余辉发光材料的研究进展 |
1.4 本课题的研究意义 |
1.5 本课题的创新性工作 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品与实验设备 |
2.1.1 原料试剂 |
2.2 样品的制备方法 |
2.3 样品性能表征 |
2.3.1 物相分析 |
2.3.2 发光性能测试 |
2.3.3 荧光衰减测量 |
2.3.4 热释光测量 |
2.3.5 SEM |
2.3.6 漫反射光谱 |
2.3.7 余辉衰减曲线 |
2.3.8 X射线电子能谱仪 |
第三章 铝酸盐掺杂铜离子的发光性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.3 Ca_(1-x)Cu_xAl_2O_4发光性能的研究 |
3.3.1 物相分析 |
3.3.2 发光性能研究 |
3.4 Ca_(1-x)Cu_xAl_4O_7发光性能的研究 |
3.4.1 物相分析 |
3.4.2 扫描电镜和EDS分析 |
3.4.3 发光性能研究 |
3.5 Sr_(4-x)Cu_xAl_(14)O_(25)发光性能的研究 |
3.5.1 物相分析 |
3.5.2 扫描电镜和EDS分析 |
3.5.3 发光光谱分析 |
3.5.4 色度坐标 |
3.5.5 热释光谱分析 |
3.6 铜离子掺杂铝酸盐的发光规律 |
3.7 铜离子掺杂铝镓酸盐的发光性能研究 |
3.7.1 Ca_(1-x)Cu_xAlGaO_4发光性能研究 |
3.7.2 Ba_(1-x)Cu_xAlGaO_4发光性能研究 |
3.8 本章小结 |
第四章 镓酸盐掺杂铜离子的发光性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 晶体结构 |
4.3.2 Ba_(1-x)Cu_xGa_2O_4的光谱分析 |
4.3.3 Ba_(0.985)Cu_(0.015)Ga_2O_4的XPS特征分析 |
4.3.4 热稳定性分析 |
4.3.5 热释光特性 |
4.3.6 长余辉特性 |
4.3.7 余辉机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 铜离子在硅酸盐中的发光性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 物相表征 |
5.3.2 漫反射光谱分析 |
5.3.3 光谱特征分析 |
5.3.4 热释光特性 |
5.3.5 碱金属离子配位对Cu~(2+)发光的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单 |
(3)通过上转换激发方式填充和调控余辉陷阱的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 长余辉材料 |
1.2.1 长余辉材料的发展 |
1.2.2 长余辉材料的发光原理 |
1.2.3 长余辉材料的组成 |
1.2.4 掺杂Cr~(3+)离子的近红外长余辉材料的研究现状 |
1.3 长余辉材料的制备方法 |
1.4 论文选题依据及主要内容 |
第二章 实验样品的制备和性能表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 样品的制备 |
2.4 表征方法 |
2.4.1 X射线衍射图谱 |
2.4.2 漫反射吸收光谱 |
2.4.3 发射光谱和激发光谱 |
2.4.4 余辉发射谱和余辉衰减曲线 |
2.4.5 余辉激发谱和荧光寿命光谱 |
2.4.6 热释光曲线 |
第三章 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的可见光UCC填充及调控余辉陷阱 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的物相组成分析 |
3.2.2 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的荧光发光特性分析 |
3.2.3 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的UCC激发过程和Cr~(3+)离子2E和4T2 能级寿命 |
3.2.4 发光动力学速率方程 |
3.2.5 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)中上转换激发的陷阱填充 |
3.2.6 蓝光LED辐照LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的光读出写入 |
3.3 结果与讨论 |
第四章 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的UCC陷阱存储能力和激发机制 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的陷阱存储电荷能力以及余辉陷阱深度 |
4.2.2 LaMgGa_(11)O_(19):Cr~(3+)的UCC激发机制 |
4.3 结果与讨论 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(4)面向精准医疗应用的近红外长余辉纳米探针的设计、制备及发光机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 精准医疗纳米功能材料 |
1.2 长余辉发光材料 |
1.2.1 长余辉材料简介 |
1.2.2 长余辉发光机理模型 |
1.2.3 长余辉材料的分类 |
1.3 长余辉纳米材料的制备方法 |
1.3.1 固态烧结法 |
1.3.2 溶胶凝胶法 |
1.3.3 水热反应法 |
1.3.4 模板法 |
1.3.5 共沉淀法 |
1.3.6 自蔓延燃烧法 |
1.3.7 其他方法 |
1.4 近红外长余辉纳米材料的研究进展 |
1.4.1 近红外余辉纳米探针的激发策略 |
1.4.2 持续性能量传递 |
1.4.3 ZGGO:Cr近红外余辉纳米探针的研究进展 |
1.4.4 ZGGO:Cr体系现存的问题 |
1.5 本文的研究内容及研究意义 |
第2章 实验部分 |
2.1 药品与试剂 |
2.2 样品制备 |
2.3 仪器与设备 |
2.4 主要表征方法 |
2.4.1 Rietveld结构精修 |
2.4.2 物相与形貌分析 |
2.4.3 光谱表征与分析 |
2.4.4 X射线光电子能谱 |
2.4.5 余辉特性表征 |
2.4.6 热释发光曲线与光激励发光衰减曲线 |
2.4.7 荧光量子效率测试 |
2.4.8 发光动力学测试 |
第3章 Ge~(4+)非等价取代对ZGGO:Cr近红外一区余辉纳米探针的微结构、余辉特性与温度探测性能的影响 |
3.1 ZGGO:Cr长余辉纳米粒子的制备 |
3.2 ZGGO:Cr样品的结构表征 |
3.2.1 ZGGO:Cr样品的物相表征 |
3.2.2 ZGGO:Cr纳米粒子的结构精修 |
3.3 Ge~(4+)掺杂对ZGGO:Cr粒子尺寸和形貌的影响 |
3.4 ZGGO:Cr纳米粒子的发光特性与晶体场分析 |
3.5 Ge~(4+)掺杂对ZGGO:Cr纳米粒子微结构的影响 |
3.6 Ge~(4+)掺杂对ZGGO:Cr余辉性能的优化及其机理研究 |
3.6.1 Ge~(4+)掺杂对ZGGO:Cr纳米粒子余辉性能的优化 |
3.6.2 ZGGO:Cr纳米粒子的陷阱构造与禁带宽度研究 |
3.7 氧空位对ZGGO:Cr余辉性能的影响 |
3.8 ZGGO:Cr的发光动力学与余辉机理分析 |
3.9 ZGGO:Cr余辉纳米温度计及其性能研究 |
3.9.1 ZGGO:Cr余辉纳米温度计的构建 |
3.9.2 ZGGO:Cr余辉纳米温度计的测温灵敏度 |
3.10 本章小结 |
第4章 ZGGO:Cr,Nd近红外一区、二区余辉成像纳米探针的设计与性能表征 |
4.1 ZGGO:Cr,Nd样品的结构表征 |
4.2 ZGGO:Cr,Nd样品的尺寸与形貌表征 |
4.3 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的近红外一区发光特性 |
4.4 Cr~(3+)与Nd~(3+)之间的能量传递 |
4.5 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的近红外余辉特性 |
4.5.1 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的近红外一区余辉特性 |
4.5.2 Cr~(3+),Nd~(3+)之间的持续能量传递 |
4.5.3 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的近红外二区余辉特性 |
4.6 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的近红外余辉机理研究 |
4.6.1 ZGGO:Cr,Nd余辉纳米粒子的陷阱分析 |
4.6.2 ZGGO:Cr,Nd余辉纳米粒子的发光动力学分析 |
4.6.3 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的余辉机理模型 |
4.7 ZGGO:Cr,Nd纳米探针的近红外余辉成像 |
4.7.1 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子在模拟体液环境中的分散性 |
4.7.2 ZGGO:Cr,Nd纳米探针的可重复余辉成像 |
4.7.3 ZGGO:Cr,Nd纳米探针用于深组织余辉成像的方案设计 |
4.8 本章小结 |
第5章 高浓度Nd~(3+)掺杂ZGGO:Cr,Nd余辉纳米探针的光热转换特性研究 |
5.1 高浓度Nd~(3+)掺杂ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的结构与尺寸表征 |
5.2 高浓度Nd~(3+)掺杂ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的发光特性 |
5.3 高浓度Nd~(3+)掺杂ZGGO:Cr纳米粒子的近红外余辉特性 |
5.4 ZGGO:Cr,Nd余辉纳米探针的光热转换特性研究 |
5.4.1 808 nm诱导的ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的光热转换效应 |
5.4.2 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的光热转换特性与辐照光功率密度的关系 |
5.4.3 ZGGO:Cr,Nd纳米粒子的光热转换效率 |
5.5 本章小结 |
第6章 ZGGO:Cr,Er近红外一区、三区余辉成像纳米探针的设计与性能表征 |
6.1 ZGGO:Cr, Er样品的结构与形貌表征 |
6.2 ZGGO:Cr,Er纳米粒子的近红外发光特性 |
6.2.1 ZGGO:Cr,Er纳米粒子的近红外一区发光特性 |
6.2.2 Cr~(3+)与Er~(3+)之间的能量传递 |
6.3 ZGGO:Cr,Er纳米粒子的近红外余辉特性 |
6.3.1 ZGGO:Cr,Er纳米粒子的近红外一区余辉特性 |
6.3.2 ZGGO:Cr,Er纳米粒子的近红外三区余辉特性 |
6.4 ZGGO:Cr,Er纳米探针的余辉发光机理研究 |
6.4.1 ZGGO:Cr,Er纳米探针的陷阱深度及余辉发光机理 |
6.4.2 ZGGO:Cr,Er纳米粒子的发光动力学分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
一、 本文的主要研究成果 |
二、 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文情况及参加学术会议情况 |
一、 发表学术论文情况 |
二、 参加学术会议情况 |
(5)稀土掺杂硅/铝酸盐Ca2Al2SiO7和CaYAl3O7荧光材料的发光性能及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 发光材料的概述 |
1.1.1 光致发光材料 |
1.1.2 电致发光材料 |
1.1.3 热释发光材料 |
1.2 LED用荧光材料的研究进展 |
1.2.1 黄色荧光粉 |
1.2.2 蓝色荧光粉 |
1.2.3 绿色荧光粉 |
1.2.4 红色荧光粉 |
1.3 长余辉发光材料的研究进展 |
1.3.1 蓝色长余辉发光材料 |
1.3.2 绿色长余辉发光材料 |
1.3.3 红色长余辉发光材料 |
1.4 荧光材料的应用研究进展 |
1.4.1 荧光材料在白光LED器件上的应用进展 |
1.4.2 荧光材料在防伪方面的应用进展 |
1.5 本论文的研究意义及研究内容 |
1.5.1 本论文的研究依据及意义 |
1.5.2 本论文的研究内容 |
第二章 实验样品的制备及表征手段 |
2.1 实验药品及设备 |
2.1.1 实验药品表 |
2.1.2 实验仪器及设备 |
2.2 实验样品的制备 |
2.3 样品的主要表征手段及测量所用的仪器设备 |
2.3.1 粉末衍射分析(XRD) |
2.3.2 荧光光谱仪分析 |
2.3.3 热释光分析 |
2.3.4 长余辉衰减曲线分析 |
2.3.5 变温光谱分析 |
2.3.6 色坐标分析 |
第三章 不同稀土离子掺杂硅/铝酸盐Ca_2Al_2SiO_7和CaYAl_3O_7荧光材料的热稳定性研究 |
3.1 引言 |
3.2 CAS/CYA: Ln~(3+)(Ln~(3+)=Tb~(3+)/Eu~(3+)/Sm~(3+)/Dy~(3+)/Pr~(3+))材料的制备及结构表征 |
3.2.1 CAS/CYA: Ln~(3+)(Ln~(3+)=Tb~(3+)/Eu~(3+)/Sm~(3+)/Dy~(3+)/Pr~(3+))材料的制备 |
3.2.2 CAS/CYA: Ln~(3+)(Ln~(3+)=Tb~(3+)/Eu~(3+)/Sm~(3+)/Dy~(3+)/Pr~(3+))材料的结构特性 |
3.2.3 CYA: Ln~(3+)(Ln~(3+)=Tb~(3+)/Eu~(3+)/Sm~(3+)/Dy~(3+)/Pr~(3+))材料的光学特性 |
3.3 CYA: 0.01Pr~(3+)的热稳定性及机理研究 |
3.4 本章总结 |
第四章 CaYAl_3O_7: Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉在白光LED方面的研究 |
4.1 引言 |
4.2 CYA: Eu~(3+),Tb~(3+)荧光材料的制备及结构表征 |
4.2.1 CYA: Eu~(3+),Tb~(3+)荧光材料材料的制备 |
4.2.2 CYA: Eu~(3+),Tb~(3+)材料的结构特性 |
4.2.3 CYA: Eu~(3+),Tb~(3+)材料的光学特性表征 |
4.3 CYA: Eu~(3+),Tb~(3+)的白光LED应用 |
4.4 本章总结 |
第五章 新型铝酸盐CaYAl_3O_7: Eu~(2+)/Eu~(3+),Nd~(3+)荧光材料的防伪应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 CYA: Eu和CYA: Eu,Nd材料的制备及结构表征 |
5.2.1 CYA: Eu和CYA: Eu,Nd材料的制备 |
5.2.2 CYA: Eu和CYA: Eu,Nd材料的结构特性 |
5.2.3 CYA: Eu和CYA: Eu,Nd材料的缺陷特性 |
5.3 CYA: Eu,Nd材料的防伪应用 |
5.4 本章总结 |
第六章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A: (攻读硕士学位期间发表论文目录) |
(6)近红外长余辉纳米材料控制合成及其生物分析应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
本文所用英文缩略词表 |
第1章 绪论 |
1.1 长余辉材料的发展历程 |
1.2 长余辉发光机理 |
1.3 长余辉材料的合成方法 |
1.3.1 自上而下的合成方法 |
1.3.2 自下而上的合成方法 |
1.4 长余辉材料的表征 |
1.4.1 电子自旋共振 |
1.4.2 光电导/光电流 |
1.4.3 正电子湮灭寿命谱 |
1.4.4 X射线吸收光谱法 |
1.4.5 热释光及其激发光谱 |
1.5 长余辉纳米颗粒的生物应用 |
1.5.1 生物成像应用 |
1.5.2 生物传感应用 |
1.6 论文出发点和主要工作 |
第2章 Zn_3Ga_2GeO_8:Cr长余辉纳米颗粒的可控合成 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要仪器和试剂 |
2.2.2 溶液配制 |
2.2.3 不同pH条件下ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒的制备 |
2.2.4 ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒的余辉性能表征 |
2.2.5 制备不同基团修饰的ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒 |
2.2.6 不同基团修饰的ZGGO:Cr余辉强度对比 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 pH值对ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒尺寸的影响 |
2.3.2 pH值对ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒发光性能的影响 |
2.3.3 不同修饰基团对ZGGO:Cr余辉性能的影响 |
2.4 小结 |
第3章 构建长余辉材料为基础的纳米探针 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要仪器和试剂 |
3.2.2 溶液配制 |
3.2.3 制备ZGGO:Cr长余辉纳米颗粒 |
3.2.4 制备核壳结构的ZGGO:Cr@MnO_2纳米探针 |
3.2.5 长余辉性质表征 |
3.2.6 检测谷胱甘肽 |
3.2.7 选择性测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 ZGGO:Cr@MnO_2 纳米探针的构建 |
3.3.2 ZGGO:Cr@MnO_2 纳米探针检测谷胱甘肽的可行性分析 |
3.3.3 ZGGO:Cr@MnO_2 纳米探针用于谷胱甘肽检测 |
3.3.4 ZGGO:Cr@MnO_2 纳米探针检测谷胱甘肽的原理验证 |
3.4 小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
致谢 |
(7)近红外长余辉纳米发光颗粒的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 发光材料 |
1.3 长余辉发光材料 |
1.4 近红外长余辉发光材料 |
1.5 目前存在的问题以及本文主要研究的内容 |
第2章 材料制备及实验方法 |
2.1 制备方法的选取 |
2.2 溶胶凝胶法制备ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒 |
2.3 水热法制备ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒 |
2.4 实验药品与设备 |
第3章 ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒的表征 |
3.1 X射线衍射分析 |
3.2 微观形貌分析 |
3.3 荧光光谱分析 |
3.4 近红外长余辉特性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒余辉性能及粒径的研究 |
4.1 热处理温度对纳米颗粒粒径的影响 |
4.2 热处理温度对余辉性能的影响 |
4.3 Cr~(3+)掺杂浓度对余辉性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒的光激励特性的研究 |
5.1 ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒的光激励性能 |
5.2 光激励时间对ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒余辉性能的影响 |
5.3 ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒的多轮光激励性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 改进的溶胶凝胶燃烧法制备ZnGa_2O_4:Cr~(3+)纳米颗粒 |
6.1 实验设计及步骤 |
6.2 表征方法 |
6.3 元素化学计量系数对余辉性能的影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)硅酸盐类电子俘获型材料的制备及光学性能调控(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 发光和发光材料 |
1.1.1 发光现象 |
1.1.2 余辉现象 |
1.1.3 发光的分类及光致发光 |
1.1.4 发光材料的组成 |
1.1.5 影响发光性能的因素 |
1.1.6 发光材料的性能表征 |
1.2 电子俘获型长余辉材料 |
1.2.1 研究背景 |
1.2.2 制备方法 |
1.3 论文的研究内容及方案 |
1.4 本章小结 |
第二章 高温固相法制备硅酸盐类电子俘获型材料的实验流程及表征技术 |
2.1 实验药品及仪器 |
2.2 高温固相法制备样品的流程 |
2.3 表征设备 |
2.3.1 荧光分光光度计 |
2.3.2 X射线衍射(XRD) |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4 计算分析软件 |
2.5 本章小结 |
第三章 M_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)(M=Ca, Sr, Ba)电子俘获型材料制备工艺的研究 |
3.1 引言 |
3.2 烧结温度及SiO_2对Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.2.1 Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
3.2.2 烧结温度对Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的影响 |
3.2.2.1 物相分析 |
3.2.2.2 发光性能 |
3.2.2.3 余辉性能 |
3.2.3 SiO_2对Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.2.3.1 SiO_2对样品晶体结构的影响 |
3.2.3.2 SiO_2对样品发光性能的影响 |
3.2.3.3 SiO_2对样品余辉性能的影响 |
3.3 烧结温度及SiO_2对Sr_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.3.1 Sr_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
3.3.2 烧结温度及SiO_2对样品晶体结构的影响 |
3.3.3 表面形貌分析 |
3.3.4 烧结温度及SiO_2对样品发光性能的影响 |
3.3.5 烧结温度及SiO_2对样品余辉性能的影响 |
3.4 烧结温度及SiO_2对Ba_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.4.1 Ba_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
3.4.2 烧结温度及SiO_2对样品晶体结构的影响 |
3.4.3 烧结温度及SiO_2对样品发光性能的影响 |
3.4.4 烧结温度及SiO_2对样品余辉性能的影响 |
3.5 H_3BO_3对Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.5.1 添加H_3BO_3的Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
3.5.2 不同H_3BO_3添加量样品的物相分析 |
3.5.3 H_3BO_3对样品发光性能的影响 |
3.5.4 H_3BO_3对样品余辉性能的影响 |
3.6 H_3BO_3对Sr_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.6.1 添加H_3BO_3的Sr_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
3.6.2 不同H_3BO_3添加量样品的物相分析 |
3.6.3 H_3BO_3对样品发光性能的影响 |
3.6.4 H_3BO_3对样品余辉性能的影响 |
3.7 H_3BO_3对Ba_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
3.7.1 添加H_3BO_3的Ba_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
3.7.2 不同H_3BO_3添加量样品的物相分析 |
3.7.3 H_3BO_3对样品发光性能的影响 |
3.7.4 H_3BO_3对样品余辉性能的影响 |
3.8 本章小结 |
第四章 Eu~(2+)掺杂M_xMgSi_2O_(5+x)(M=Ca, Sr)电子俘获型材料的光学性能调控 |
4.1 引言 |
4.2 Sr_(1.94-x)Ca_xMgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)电子俘获型材料的制备及光学性能调控 |
4.2.1 Sr_(1.94-x)Ca_xMgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)材料的制备 |
4.2.2 物相分析 |
4.2.3 光学性能调控 |
4.2.4 余辉性能 |
4.3 Ca_(x-0.06)MgSi_2O_(x+5): Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)电子俘获型材料的制备及光学性能调控 |
4.3.1 Ca_(x-0.06)MgSi_2O_(x+5): Eu~(2+)_(0.01),Dy~(3+)_(0.05)样品的制备 |
4.3.2 物相分析 |
4.3.3 光学性能调控 |
4.3.4 余辉性能 |
4.4 Ca_(2-x-y)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_x, Ce~(3+)_y电子俘获型材料的制备及光学性能调控 |
4.4.1 Ca_(2-x-y)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_x, Ce~(3+)_y样品的制备 |
4.4.2 物相分析 |
4.4.3 光学性能调控 |
4.4.4 余辉性能 |
4.5 本章小结 |
第五章 辅助激活剂对M_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01), R~(3+)_(0.05)(M=Ca, Sr, Ba)电子俘获型材料余辉性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 辅助激活剂对Ca_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01), R~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
5.2.1 材料的制备 |
5.2.2 物相分析 |
5.2.3 发光性能 |
5.2.4 余辉性能 |
5.3 辅助激活剂对Sr_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01), R~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
5.3.1 材料的制备 |
5.3.2 物相分析 |
5.3.3 发光性能 |
5.3.4 余辉性能 |
5.4 辅助激活剂对Ba_(1.94)MgSi_2O_7: Eu~(2+)_(0.01), R~(3+)_(0.05)材料性能的影响 |
5.4.1 材料的制备 |
5.4.2 物相分析 |
5.4.3 发光性能 |
5.4.4 余辉性能 |
5.5 本章小结 |
第六章 焦硅酸盐电子俘获型材料第一性原理的研究 |
6.1 引言 |
6.2 Sr_2MgSi_2O_7第一性原理的研究 |
6.2.1 模型的建立 |
6.2.2 计算方法 |
6.2.3 结构优化 |
6.2.4 布居分析 |
6.2.5 能带结构和电子态密度 |
6.3 Sr_2MgSi_2O_7: Eu~(2+), Dy~(3+)第一性原理的研究 |
6.3.1 Sr_2MgSi_2O_7: Eu~(2+)模型的建立和计算方法 |
6.3.2 Sr_2MgSi_2O_7: Eu~(2+)的能带结构及电子态密度 |
6.3.3 Sr_2MgSi_2O_7: Dy~(3+)模型的建立和计算方法 |
6.3.4 Sr_2MgSi_2O_7: Dy~(3+)的能带结构及电子态密度 |
6.3.5 Sr_2MgSi_2O_7: Eu~(2+), Dy~(3+)的余辉发光原理 |
6.4 Ca_2MgSi_2O_7第一性原理的研究 |
6.4.1 模型的建立 |
6.4.2 计算方法 |
6.4.3 结构优化 |
6.4.4 布居分析 |
6.4.5 能带结构和电子态密度 |
6.5 Ca_2MgSi_2O_7: Eu~(2+), Dy~(3+)第一性原理的研究 |
6.5.1 Ca_2MgSi_2O_7: Eu~(2+)模型的建立和计算方法 |
6.5.2 Ca_2MgSi_2O_7: Eu~(2+)的能带结构、电子态密度及发光原理 |
6.5.3 Ca_2MgSi_2O_7: Dy~(3+)模型的建立和计算方法 |
6.5.4 Ca_2MgSi_2O_7: Dy~(3+)的能带结构、电子态密度 |
6.5.5 Ca_2MgSi_2O_7: Eu~(2+), Dy~(3+)的余辉发光原理 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
发表论文及参与科研项目 |
(9)复合氧/硫化物长余辉发光材料的可控制备及光学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 长余辉发光材料简介 |
1.1.1 稀土离子Eu~(2+)激活的长余辉发光材料 |
1.1.2 非稀土离子Eu~(2+)激活的长余辉发光材料 |
1.2 余辉机理及模型 |
1.2.1 古典余辉模型 |
1.2.2 新余辉模型 |
1.3 长余辉发光材料的应用 |
1.3.1 显示和安全标志 |
1.3.2 光存储、传感器和检测器 |
1.3.3 生物医学 |
1.3.4 光催化 |
1.3.5 太阳能电池 |
1.4 本论文选题及研究内容 |
1.4.1 现有长余辉发光材料所存在的问题 |
1.4.2 本论文选题 |
1.4.3 本论文研究内容和实施方案 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 性能表征方法 |
2.3.1 X-射线衍射(XRD) |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.4 紫外(UV)荧光光谱(PL、PLE) |
2.3.5 余辉衰减曲线 |
2.3.6 热释谱(TL) |
2.3.7 光学透射谱 |
第三章 CaTiO_3: Pr~(3+)红色长余辉发光材料的湿法共混-高温固相反应法制备及光学性能 |
3.1 引言 |
3.2 样品制备 |
3.3 湿法共混与干法混合工艺比较 |
3.3.1 热重-差热分析 |
3.3.2 粒度分析 |
3.3.3 热释光分析 |
3.4 Pr~(3+)掺杂浓度对CaTiO_3: Pr~(3+)的晶体结构、微观形貌及光学性能的影响 |
3.4.1 晶体结构分析 |
3.4.2 微观形貌分析 |
3.4.3 光致发光性能分析 |
3.4.4 余辉衰减特性分析 |
3.4.5 热释光(TL)性能分析 |
3.5 煅烧温度对CaTiO_3: Pr~(3+)的晶体结构、微观形貌及光学性能的影响 |
3.5.1 晶体结构分析 |
3.5.2 微观形貌分析 |
3.5.3 光致发光性能分析 |
3.5.4 余辉衰减特性分析 |
3.5.5 热释光(TL)性能分析 |
3.6 保温时间对CaTiO_3: Pr~(3+)的晶体结构、微观形貌及光学性能的影响 |
3.6.1 晶体结构分析 |
3.6.2 微观形貌分析 |
3.6.3 光致发光性能分析 |
3.6.4 余辉衰减特性分析 |
3.6.5 热释光(TL)性能分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 碱土金属锡酸盐/硫化物复合红色长余辉发光材料的湿法共混-高温固相反应法制备及光学性能 |
4.1 引言 |
4.2 样品制备 |
4.3 原料、煅烧气氛对LPPs结晶性及发光性能的影响 |
4.3.1 Ca_(2-x)SnO_3S: xEu体系 |
4.3.2 Sr_(2-x)SnO_3S: xEu体系 |
4.4 Eu掺杂浓度、煅烧条件对Ca_(2-x)SnO_3S: xEu体系结晶性、微观形貌、发光性能的影响 |
4.4.1 物相分析 |
4.4.2 微观形貌分析 |
4.4.3 激发和发射光谱分析 |
4.4.4 衰减性能比较 |
4.4.5 潮解稳定性分析 |
4.5 Eu掺杂浓度、煅烧条件对Sr_(2-x)SnO_3S: xEu体系结晶性、微观形貌、发光性能的影响 |
4.5.1 物相分析 |
4.5.2 微观形貌分析 |
4.5.3 激发和发射光谱分析 |
4.5.4 衰减性能比较 |
4.5.5 潮解稳定性分析 |
4.6 Ca_2SnO_3S: Eu, Nd和Ca_2SnO_3S: Eu, Er共掺杂研究 |
4.6.1 物相分析 |
4.6.2 激发和发射光谱分析 |
4.6.3 热释光分析 |
4.7 Ca_2SnO_3S: Eu和Sr_2SnO_3S: Eu发光机理探讨 |
4.7.1 透射电镜(TEM)和电子衍射(SAED)分析 |
4.7.2 热释光(TL)分析 |
4.7.3 复合氧/硫化物体系发光机理探讨 |
4.8 本章小结 |
第五章 Sr_(2-x)CaxSiO_4: Eu~(2+), Dy~(3+)(0≤x<2)绿色长余辉发光材料的湿法共混-低温预烧-高温固相反应法制备及光学性能 |
5.1 引言 |
5.2 样品制备 |
5.3 Sr_(2-x)CaxSiO_4: Eu~(2+), Dy~(3+)(0≤x<2)性能研究 |
5.3.1 晶体结构分析 |
5.3.2 光致发光性能 |
5.3.3 热释光性能 |
5.3.4 余辉衰减性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 TiO_2纳米晶-CaTiO_3: Pr~(3+)复合厚膜的制备、微观结构及光学性能 |
6.1 引言 |
6.2 样品制备过程 |
6.2.1 CaTiO_3: Pr~(3+)粉体的制备 |
6.2.2 TiO_2纳米晶-CaTiO_3: Pr~(3+)复合厚膜的制备 |
6.3 TiO_2纳米晶-CaTiO_3: Pr~(3+)复合厚膜性能研究 |
6.3.1 物相分析 |
6.3.2 微观形貌分析 |
6.3.3 光学性能分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 后续研究展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
致谢 |
(10)新型锰离子掺杂红色发光材料的探索、合成与发光特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 白光LED照明技术 |
1.2.1 LED概述 |
1.2.2 白光LED的实现方法 |
1.2.3 白光LED的优点及应用 |
1.2.4 白光LED的特征参数 |
1.3 白光LED用荧光粉 |
1.3.1 发光简介 |
1.3.2 白光LED用荧光粉的性能要求 |
1.3.3 白光LED用红色荧光粉的研究现状 |
1.3.3.1 稀土离子激活的宽带发光红色荧光粉 |
1.3.3.2 稀土离子激活的线状发光红色荧光粉 |
1.3.3.3 (过渡)金属离子激活的红色荧光粉 |
1.3.3.4 量子点发光红色荧光粉 |
1.4 白光LED用红色荧光粉存在的问题 |
1.5 本课题的提出、研究意义和研究内容 |
1.5.1 本课题的提出 |
1.5.2 本课题的研究意义 |
1.5.3 本课题的研究内容 |
第二章 样品制备与测试表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 样品制备仪器 |
2.3 样品制备方法 |
2.3.1 荧光粉样品制备 |
2.3.2 玻璃及微晶玻璃样品制备 |
2.4 样品测试表征及仪器设备 |
2.4.1 X射线衍射 |
2.4.2 扫描电子显微镜 |
2.4.3 透射电子显微镜 |
2.4.4 荧光光谱和荧光衰减曲线 |
2.4.5 余辉光谱和余辉衰减曲线 |
2.4.6 漫反射光谱 |
2.4.7 荧光量子效率 |
2.4.8 热分析 |
2.4.9 吸收/透过光谱 |
2.4.10 电子自旋共振谱 |
2.4.11 热释光光谱 |
2.5 LED器件制备与表征 |
2.5.1 制备LED用原材料 |
2.5.2 LED器件制备方法 |
2.5.3 LED器件测试表征 |
2.6 本章小结 |
第三章 利用晶场计算理论预测并研究Mn~(4+)离子掺杂K_2Ge_4O_9红色荧光粉的发光特性 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 样品测试与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 通过晶场计算预测K_2Ge_4O_9:Mn~(4+)中的Mn~(4+)离子能级 |
3.3.2 K_2Ge_4O_9:Mn~(4+)实验结果的光学特性和理论预测的一致性 |
3.3.3 增强Mn~(4+)离子在K_2Ge_4O_9:Mn~(4+)中的发光 |
3.3.3.1 助溶剂的影响 |
3.3.3.2 合成温度的影响 |
3.3.3.3 Mn~(4+)离子浓度的影响 |
3.3.3.4 烧结时间的影响 |
3.3.4 K_2Ge_4O_9:Mn~(4+)的量子效率 |
3.3.5 K_2Ge_4O_9:Mn~(4+)红色发光随温度的变化 |
3.4 本章小结 |
第四章 通过局部取代调控Mn~(4+)离子在(K,Rb)_2Ge_4O_9固溶体中的红色发光特性 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 样品制备 |
4.2.2 样品测试与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Rb_2Ge_4O_9:Mn~(4+)的晶体结构 |
4.3.2 优化Rb_2Ge_4O_9:Mn~(4+)的制备条件 |
4.3.2.1 制备温度 |
4.3.2.2 掺杂浓度 |
4.3.2.3 烧结时间 |
4.3.3 (K,Rb)_2Ge_4O_9:Mn~(4+)固溶体的发光性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 LiNaGe_4O_9:Mn~(4+)高效红色荧光粉的合成、结构和性能及其在暖白光LED上的应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 样品制备 |
5.2.2 样品测试与表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 最佳合成温度 |
5.3.2 最佳Mn~(4+)浓度 |
5.3.3 最佳烧结时间 |
5.3.4 通过Rietveld精修评估晶体结构 |
5.3.5 LiNaGe_4O_9:Mn~(4+)的量子效率 |
5.3.6 LiNaGe_4O_9:Mn~(4+)在白光LED中的应用 |
5.4 本章小结 |
第六章 Mn~(4+)离子在SrAl_12O_19中的格位占据及其发光热衰性研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 样品制备 |
6.2.2 样品测试与表征 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 结构与光谱特性分析 |
6.3.2 Mn~(4+)离子能级的晶场计算和格位占据分析 |
6.3.3 SrAl_12O_19:Mn~(4+)发光热淬灭特性研究 |
6.4 本章小结 |
第七章 具有蓝光强吸收的Sr_3Al_10SiO_20:Mn~(4+)红色荧光粉的发光特性研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 样品制备 |
7.2.2 样品测试与表征 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 化合物Sr_3Al_10SiO_20的晶体结构 |
7.3.2 Sr_3Al_10SiO_20:Mn~(4+)的光谱特性研究 |
7.3.3 Sr_3Al_10SiO_20:Mn~(4+)的发光热淬灭特性研究 |
7.3.4. Mn~(4+)离子在晶场中的能级计算 |
7.4 本章小结 |
第八章 具有红色到近红外超长余辉发光的Mn~(2+)离子掺杂的锗酸盐玻璃及玻璃陶瓷的研究 |
8.1 引言 |
8.2 实验部分 |
8.2.1 样品制备 |
8.2.2 样品测试与表征 |
8.3 结果与讨论 |
8.3.1 ~ⅥMn2+掺杂锗酸盐玻璃的发光特性 |
8.3.2 ~ⅥMn2+掺杂锗酸盐玻璃的长余辉发光特性 |
8.3.3 光致发光和长余辉发光增强的~ⅥMn2+掺杂锗酸盐微晶玻璃 |
8.3.4 余辉发光机理 |
8.4 本章小结 |
第九章 红色荧光粉Sr_4Al_14O_25:Mn~(4+)包覆有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池来提高其效率和稳定性 |
9.1 引言 |
9.2 实验部分 |
9.2.1 实验材料和样品制备 |
9.2.2 钙钛矿太阳能电池制备 |
9.2.3 测试与表征 |
9.3 结果与讨论 |
9.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
答辩委员会对论文的评定意见 |
四、X射线存储材料Si~(4+)掺杂BaFBr:Eu~(2+)中电子陷阱的研究(英文)(论文参考文献)
- [1]稀土或铬离子掺杂石榴石发光材料的制备与性能研究[D]. 周丹丹. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]铜离子在铝酸盐(CaAl2O4,CaAl4O7,Sr4Al14O25)、镓酸盐(BaGa2O4)和硅酸盐(SrSiO3)中的发光行为研究[D]. 赵宁. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]通过上转换激发方式填充和调控余辉陷阱的研究[D]. 高青青. 东北师范大学, 2020(02)
- [4]面向精准医疗应用的近红外长余辉纳米探针的设计、制备及发光机理研究[D]. 姜荣云. 东北师范大学, 2020(01)
- [5]稀土掺杂硅/铝酸盐Ca2Al2SiO7和CaYAl3O7荧光材料的发光性能及应用研究[D]. 杨秀霞. 昆明理工大学, 2020(05)
- [6]近红外长余辉纳米材料控制合成及其生物分析应用[D]. 胡姝姝. 湖南大学, 2019(07)
- [7]近红外长余辉纳米发光颗粒的研究[D]. 王荣. 山东大学, 2018(01)
- [8]硅酸盐类电子俘获型材料的制备及光学性能调控[D]. 张弛. 贵州大学, 2017(02)
- [9]复合氧/硫化物长余辉发光材料的可控制备及光学性能研究[D]. 夏昌奎. 上海大学, 2017(02)
- [10]新型锰离子掺杂红色发光材料的探索、合成与发光特性研究[D]. 李鹏飞. 华南理工大学, 2017(07)