新型近红外长余辉材料的设计及性能探究

发布时间：2021-06-08 13:25

　　长余辉材料又称为“夜光材料、储光材料”,是指在自然光或者其他人造光源照射下,能够吸收并储存光源的能量,在停止激发后,再以光的形式将能量缓慢释放出来的一类光致发光材料,它因其独特的发光性能已经被广泛应用于应急照明、建筑装潢、信息储存等重要领域。近年来,近红外长余辉材料的发展备受人们关注,并且在生物医学、高能射线探等新的领域发挥出显著优势。尤其是作为一种新型绿色荧光探针材料用于活体成像时,发射波段位于“生物窗口区”的近红外长余辉材料具有寿命长、组织穿透性强的特点,可以实现激发和发射光的分离,有效避免了“原位激发”产生的自体荧光和生物光毒性,从而大幅度提高成像系统的信噪比和分辨率,这使其有望取代传统的荧光探针材料如有机染料、荧光蛋白、量子点等,因此探索和获得高性能的近红外长余辉材料意义重大。本文围绕近红外长余辉材料现存的局限,分别从探索新基质、新离子、新方法等不同角度出发,设计并合成了一系列新型近红外长余辉材料,并对其余辉性能进行了系统的表征与分析。主要研究内容包括以下三部分:（1）采用高温固相法成功制备出一种非镓酸盐基质新型近红外长余辉材料Ca Zn Ge₂O

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

空穴传输模型示意图

第一章绪论9心复合同时伴随着长余辉发光。图1.2电子传输模型示意图。C.电子-空穴共传输模型顾名思义，在这种模型中，电子和空穴均作为电荷的载体共同参与长余辉发射的内在能量传递过程，其模型示意图如图1.3所示[95]。该模型通常用来解释直接激发基质时产生的长余辉现象，即基质材料受到外光源直接激发时（E>Eg），会在其导带和价带中分别产生相应的自由电子和自由空穴，其中一部分自由电子和自由空穴可以通过辐射弛豫的方式跃迁至发光中心进行复合，产生荧光发射。另一部分自由电子和自由空穴则分别经过导带和价带被电子缺陷和空穴缺陷所捕获并储存。停止激励后，被捕获的这部分自由电子和自由空穴在室温热激发作用下再次经过一系列弛豫过程返回到发光中心进行复合，同时产生长余辉发光。图1.3电子-空穴共传输模型示意图。（2）隧穿模型上世纪60年代末，W.Hoogenstraaten等人发现一些硫化物长余辉材料在低温条件下仍然可以产生长余辉，鉴于此现象与以往报道的情况不用，他们给出了另一种新的理论解释：即电子可以不经过导带而直接以隧穿的方式来完成发光中心与缺陷中心

第一章绪论9心复合同时伴随着长余辉发光。图1.2电子传输模型示意图。C.电子-空穴共传输模型顾名思义，在这种模型中，电子和空穴均作为电荷的载体共同参与长余辉发射的内在能量传递过程，其模型示意图如图1.3所示[95]。该模型通常用来解释直接激发基质时产生的长余辉现象，即基质材料受到外光源直接激发时（E>Eg），会在其导带和价带中分别产生相应的自由电子和自由空穴，其中一部分自由电子和自由空穴可以通过辐射弛豫的方式跃迁至发光中心进行复合，产生荧光发射。另一部分自由电子和自由空穴则分别经过导带和价带被电子缺陷和空穴缺陷所捕获并储存。停止激励后，被捕获的这部分自由电子和自由空穴在室温热激发作用下再次经过一系列弛豫过程返回到发光中心进行复合，同时产生长余辉发光。图1.3电子-空穴共传输模型示意图。（2）隧穿模型上世纪60年代末，W.Hoogenstraaten等人发现一些硫化物长余辉材料在低温条件下仍然可以产生长余辉，鉴于此现象与以往报道的情况不用，他们给出了另一种新的理论解释：即电子可以不经过导带而直接以隧穿的方式来完成发光中心与缺陷中心

【参考文献】：
期刊论文
[1]长余辉发光材料的常规制备方法综述[J]. 王爱银.  长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(01)
[2]硅酸盐体系长余辉发光材料的研究进展[J]. 陈小博,刘应亮,李毅东.  材料导报. 2009(21)
[3]长余辉材料的研究进展[J]. 赵军武,齐晓霞.  半导体光电. 2005(04)



本文编号：3218548