镓铝酸盐发光材料的合成及特性研究

发布时间：2020-12-22 06:58

　　发光材料因为应用领域较为广泛而受到人们的广泛关注,是各类研究的基础和热点。在新型照明领域、太阳光谱转换、生物成像、医学治疗、光学通信、功能探测等领域具有广泛的应用。可以通过改变激活剂离子种类、浓度,基质材料来满足不同的应用需求。通常选择稀土离子作为激活剂,但是,近年来过渡金属离子因为价格低廉、储量丰富、激发区域较为宽阔等优点而逐渐受到了人们的关注,相比于价格昂贵的稀土离子,探究过渡金属离子掺杂的发光材料具有重要意义。本文主要通过高温固相法合成过渡金属离子与稀土离子共掺杂和过渡金属离子单掺杂的镓铝酸盐,具体工作如下:（1）制备了CaAl_12-xGa_xO₁₉:Mn⁴⁺（x=0–7）发光材料并研究了Ga³⁺取代Al³⁺对结构、发光、荧光寿命以及量子效率的影响。Ga³⁺将取代八配位的Al³⁺,由取代带来的晶格的改变可能是导致发光增强的原因。CaAl_12-xGa_xO_19... 

【文章来源】：吉林化工学院吉林省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

发光的物理过程

第1章绪论51.2发光材料的应用发光材料最早应用于20世纪初，红色发光材料Y2O3:Eu3+作为阴极射线管和荧光灯中所用发光材料并一直沿用至今，随后，Er3+离子掺杂光纤在通讯领域得到了应用。现在，发光材料的应用已经遍布生产、医学、军事、科学研究和日常生活的方方面面。发光器件均是由发光材料按照特定的技术指标要求制造而成。随着科学研究的不断深入，越来越多性能优异的发光材料被制造出来并投入实际生产应用。图1.2发光材料的应用Figure1.2Applicationofluminescentmaterials1.2.1发光材料在植物生长应用中的研究进展光是植物生长所必须的物质之一，但是，植物对光的吸收是有选择性的，如图1.3所示，叶绿素和类胡萝卜素吸收最强的两个波长区域在400-500nm的蓝紫光部分和600-700nm的红光区域，红光有利于植物碳水化合物的合成，还能加速植物的生长发育。光敏色素具有两种不同的形态，光敏色素PR的吸收峰峰值在660nm,光敏色素PFR的吸收峰峰值在730nm，两种光敏色素形态可相互转化，它们对红光和远红光极其敏感，参与植物从萌发到成熟的整个生长发育过程。细菌叶绿素的吸收范围主要是800-1100nm的近红外区域，它可以吸收光能并通过厌氧光合作用将其转化为化学能。光合细菌可以促进农作物生长、改进品质、增加产量、

第1章绪论6增殖有益微生物、降解过剩氨氮。图1.3太阳光谱（实线）、叶绿素、类胡萝卜素和光敏色素的吸收光谱（虚线）以及细菌叶绿素的吸收范围（阴影区）。Figure1.3Solarspectrum(solidline),absorptionspectrumofchlorophyll,carotenoids,photochromes(dashedline)andbacterialchlorophyllabsorptionrange(shadedarea).如今，环境污染日益严峻、气候变化不定，环境可控的室内种植成为一个很好的选择，随着室内种植面积的提高，光源的选择也引起人们的重视。室内种植可以通过改变光源的发光强度和光谱组成来控制植物的生长、开花、结果等生长过程。植物生长用LED灯具有节能、高效等优点的同时还具有特有的波长可调这一优势。目前，植物生长用LED灯主要采用紫外或蓝色LED芯片涂覆发光材料的组合。植物生长LED灯用光转换材料需要满足以下几个条件：（1）在紫外到蓝光区域有强吸收且吸收范围较宽，这样能够较好的匹配紫外光和蓝光芯片；（2）在蓝光（400-500nm）、红光（620-690nm，700-740nm）和近红外光（715-1050nm）区域有强发射峰，可以很好的满足植物不同阶段的生长需求；（3）基质具有良好的物理和化学稳定性，且易合成。发射蓝光、红光和近红外光的发光离子有很多，根据发光颜色的不同可分为：（1）发射蓝光的Bi3+离子、Eu2+离子和Ce3+离子,三者会由于发光中心晶体

【参考文献】：
硕士论文
[1]近红外下转换发光材料的制备、发光性质及其能量传递机制的研究[D]. 潘雨.重庆邮电大学 2018
[2]Yb3+/Er3+近红外发光的敏化与能量传递研究[D]. 陈慧.太原理工大学 2017
[3]Mn4+敏化下的Tm3+(Yb3+)离子的近红外发光[D]. 李巍.湘潭大学 2017



本文编号：2931345