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不同激发波长对Sr_3Al_2O_省略_红色长余辉发光材料发射光谱的影响_崔彩娥

不同激发波长对Sr_3Al_2O_省略_红色长余辉发光材料发射光谱的影响_崔彩娥
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光至发光材料的研究进展(精)

光至发光材料的研究进展 关键字光至发光材料荧光反光 Keyword photoluminescence material fluorescence listen 摘要;综述了光致发光材料的大致研究进展,阐述了光致发光材料的发光原理,常见的发光材料,并对未来光致发光材料发展趋势作了展望。 Abstract It is summarize the investigation of photoluminescence material. And tell us about the theory of photoluminescence material. And familiar photoluminescence material. Future development aspects of researches and applications about the material are proposed 前言 在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。主要由基质和激活剂组成,此外还添加一些助溶剂、共激活剂和敏化剂。发光材料分永久性发光材料(放射性辐射激发)和外加能量激发而发光如光激发、电场激发、阴极射线激发、X射线激发等的材料。 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。 1发展历史 光致发光材料的研究历史非常悠久。最早可追溯到1866 年法国人Sidot 制备的ZnS :Cu 上,它是第一个具有实际应用意义的长余辉蓄光材料。20 世纪初,Lenard 制备出了ZnS :M (M = Cu ,Ag ,Bi ,Mg 等) 发光材料,并研究了荧光衰减曲线,提出了“中心论”。但该类发光材料由于发光亮度不高,寿命短等缺点,人们往其中引入了放射性物质,虽然能解决以上问题,但又会危害人体安全、损害环境,因而人们将目光又投向了其他基质的发光材料领域。1934 年,Haberlandt 在研究天然CaF2 结构时发现,痕量Eu2+ 占据矿石中Ca2+ 的位置时,引起矿石发出蓝光。1964 年, Y2O3 : Eu , Y2O2S : Eu3+发光材料的研制发明,使彩色电视机得到迅速的推广。20 世纪80年代,石春山等对复合氟化物中的光谱特性进行研究,得出Eu2+ 的f - f 跃迁出现的若干判据,推进了我国发光材料的发展。20 世纪80 年代以后,一些制备发光材料的新工艺及一系列超长余辉发光材料的研究成功,为发光材料的应用开辟了广阔的领域。 2发光机理 2.1.反光与发光的区别 在生活中人眼睛能看看到的发光的材料分成两大类。1. 反光材料这种材料可以将照在其表面上的光迅速地反射回来。材料不同,反射的光的波长范围也就不同。反射光的颜色取决于材料吸收何种波长的光并反射何种波长的光,,因此必须要有光照在材料表面,材料表面才能反射光,如各种执照牌、交通标志牌等。光致发光材料是向外发光,而不是反射光。2.荧光材料吸收一定波长的光,立刻向外发出不同波长的光,称为荧光,当入射光消失时,荧光材料就会立刻停止发光。更确切地讲,荧光是指在外界光照下,人眼见到的一些相当亮的颜色光,如绿色、橘黄色、黄色,人们也常称它们为霓虹光。所以反光材料和发光材料有很大的不同,发光机理不一样:光致发光材料是向外发光,而不是反射光。

各种波长及其颜色

1、芯片发光颜色(COLW) 红(Red):R(610nm-640nm)黄(Yellow):Y(580nm-595nm)兰(Blue):B(455nm-490nm)兰绿(Cyan):C(490nm-515nm)绿(Green):G(501nm-540nm)紫(Purple):P(380nm-410nm)琥珀(Amber):A(590nm-610nm)白(White):W2 黄绿(Kelly):K(560nm-580nm)暖白(Warm white)W3 2、颜色波长 ★红: R1:610nm-615nm R2:615nm-620nm R3:620nm-625nm R4:625nm-630nm R5:630nm-635nm R6:635nm-640nm ★黄: Y1:580nm-585nm Y2:585nm-590nm Y3:590nm-595nm ★琥珀色: A1:600nm-605nm A2:605nm-610nm ★兰绿: G1:515nm-517.5nm G2:517.5-520nm G3:520nm-525nm G4:525nm-530nm G5:530nm-535nm G6:535nm-540nm ★兰: B1:455nm-460nm B2:460nm-462.5nm B3:462.5nm-465nm B4:460nm-465nm B5:465nm-470nm B6:470nm-475nm B7:475nm-480nm B8:480nm-485nm B9:485nm-490nm ★黄绿: K1:560nm-565nm K2:565nm-570nm K3:570nm-575nm K4:575nm-580nm ★纯绿: C1:490nm-495nm C2:495nm-500nm C3:500nm-515nm

稀土高分子光致发光材料的研究进展

稀土高分子光致发光材料的研究进展 张秀菊1,2,陈鸣才23,冯嘉春2,李抢满3,贾德民1 (1.华南理工大学,广东广州510640;2.中科院广州化学研究所,广东广州510650;3.中国科学技术大学,安徽合肥230026) 摘 要:综述了稀土高分子光致发光材料的研究基础,比较了不同方法合成的稀土高分子发光材料的结构与性能,介绍了当前该领域的研究进展。 关 键 词:稀土;高分子;配合物;荧光材料 中图分类号:TQ314.266 文献标识码:A 文章编号:1001Ο9278(2002) 05Ο0016Ο05 稀土金属离子作为一种有效的发光中心,在无机 和有机发光材料中已有广泛应用。然而稀土无机材料存在着难加工成型、价格高等问题;稀土有机小分子配合物则存在稳定性差等问题,这些因素限制了稀土发光材料更为广泛的应用。高分子材料本身具有稳定性好及来源广、成型加工容易等特点,如果将稀土元素引入到高分子基质中制成稀土高分子光致发光材料,其应用前景将十分广阔。 稀土高分子配合物发光材料的研究始于20世纪60年代初,Wolff和Pressley[1]以聚甲基丙烯酸甲酯为基质制得稀土荧光材料,发现铕与α噻吩甲酰三氟丙酮的配合物Eu(TTA)3(TTA2α噻吩甲酰三氟丙酮)在高分子基质中发生从配体TTA到Eu3+的能量转移,从而使Eu3+发强荧光。近年来,由于含发光稀土离子的高分子材料兼有稀土离子优异的发光性能和高分子化合物易加工的特点,引起了广泛关注。研究方法基本分为两种:(1)稀土小分子络合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子荧光材料;(2)通过化学键合的方式先合成可发生聚合反应的稀土络合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子共聚物,或者稀土离子与高分子链上配体基团如羧基、磺酸基反应得到稀土高分子络合物。以下就这两类稀土络合物作一简单介绍。 1 稀土有机配合物 1.1 稀土β2二酮配合物 三价稀土β2二酮配合物发光研究早在20世纪60年代,曾作为激光材料引起人们的关注。β2二酮与稀土离子配合物的通式表示为: 收稿日期:2002Ο03Ο07 3通讯联系人 R1C O Eu3+ C H H C R2 O 由于在这类配合物中存在着从具有高吸收系数的β2二酮配体到Eu3+、Tb3+等的高效能量传递,从而使得它们在所有稀土有机配合物中发光效率最高,它们与镧系离子形成稳定的六元环,直接吸收激发光并可有效地传递能量。 配合物中中心稀土离子发光过程大致为:配体先发生π3←π吸收,也就是先经过单重态—单重态(S0→S)电子跃迁,再经系间窜越到三重态T1,接着由最低三重态T1向稀土离子振动能级进行能量转移。关于稀土β2二酮配合物的研究综述很多,一般认为[2~5]: ①发光效率与配合物结构的关系相当密切,即配合物体系共轭平面、刚性结构程度越大,配合物中稀土发光效率就越高。 ②配体取代基对中心稀土离子发光效率有明显的影响。R1基团为强电子给体时发光效率明显提高,并有噻吩>萘>苯的影响次序,R2基团为—CF3是敏化效果最强,因为F的电负性高,使得金属2氧键成为离子键。 ③稀土发光效率取决于配体最低激发三重态能级位置与稀土离子振动能级的匹配情况。 ④协同试剂是影响稀土离子发光效率的另一重要因素。 1.2 稀土羧酸配合物 稀土羧酸配合物涉及很多有趣的发光现象,加之羧酸类配体成本远远低于β2二酮类,可望发展成为极具应用前景的发光材料[6,7]。目前羧酸类的配体一般为芳香羧酸,大量的研究发现稀土离子能与生物体内的羧酸及氨基酸分子形成稳定的配合物,这类配合物具有发光时间长、强度高且稳定的特性,对于模拟生命 第16卷 第5期中 国 塑 料Vol.16,No.5 2002年5月CHINA PLASTICS May.,2002

光谱法——图与波长峰尖数值

序号波长峰尖数值 1 581.800 171.1 2 584.650 623.1 3 587.750 1972.1 4 587.950 1994.1 5 590.450 129.1 6 594.200 470.1 7 599.100 66.1 8 609.400 766.1 9 609.650 668.1 10 614.050 872.1 11 621.550 149.1 12 629.400 74.1 13 632.450 738.1 14 633.100 595.1 15 635.050 45.1 16 638.250 799.1 17 639.850 792.1 18 640.350 2115.1 19 650.400 812.1 20 650.700 615.1 21 653.100 127.1 22 659.800 731.1 23 667.650 764.1 24 668.100 1256.1 25 692.550 660.1 26 702.800 767.1 27 703.050 444.1 28 706.550 708.1 29 717.500 47.1 30 724.350 157.1 31 728.100 616.1 序号波长峰谷数值 1 584.7 216.1 2 587.8 1955.1 3 598. 4 18.1 4 609. 5 400.1 5 613.3 18.1 6 617.3 20.1 7 630.0 36.1 8 632.5 306.1 9 638.3 376.1 10 639.2 20.1 11 650.5 447.1 12 667.7 409.1 13 703.8 13.1 14 728.2 187.1

发光材料

发光材料 连新宇豆岁阳董江涛陈阳郭欣高玮婧 北京交通大学材料化学专业100044 摘要:本文简要介绍了发光材料的发光机理,并根据机理分类介绍了几种典型的发光材料。补充介绍了新型发光材料并对发光材料的现状进行了介绍对其应用和发展前景做了展望。 关键词:发光材料分类新型展望 1 引言 发光材料已成为人们日常生活中不可缺少的材料,被广泛地用在各种显示、照明和医疗等领域,如电视屏幕、电脑显示器、X射线透射仪等。目前发光材料主要是无机发光材料,从形态上分,有粉末状多晶、薄膜和单晶等。最近,有机材料在电致发光上获得了重要应用。[1] 2 发光材料 发光是一种物体把吸收的能量,不经过热的阶段,直接转换为特征辐射的现象。发光现象广泛存在于各种材料中,在半导体、绝缘体、有机物和生物中都有不同形式的发光。 发光材料分为有机和无机两大类。通常把能在可见光和紫外光谱区发光的无机晶体称为晶态磷光体,而将粉末状的发光材料称为荧光粉。[2] 常用的发光材料按激发方式分为: (1) 光致发光材料,由紫外光、可见光以及红外光激发而发光,按照发光性能、应用范 围的不同,又分为长余辉发光材料、灯用发光材料和多光子发光材料。 (2) 阴极射线发光材料,由电子束流激发而发光的材料,又称电子束激发发光材料。 (3) 电致发光材料,由电场激发而发光的材料,又称为场致发光材料。 (4) X射线发光材料,由X射线辐射而发光的材料。 (5) 化学发光材料,两种或两种以上的化学物质之间的化学反应而引起发光的材料。 (6) 放射性发光材料,用天然或人造放射性物质辐照而发光的材料。 2.1光致发光材料 2.1.1光致发光材料的定义 发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。光致发光材料一个主要的应用领域是照明光源,包括低压汞灯、高压汞灯、彩色荧光灯、三基色灯和紫外灯等。其另一个重要的应用领域是等离子体显示。

长余辉材料的种类、性质和应用 刘钦濡

长余辉材料的种类、性质和应用 季杨琛(山东师范大学化学化工与材料科学学院,2015级化工一班,201510010201) [摘要]系统地介绍了长余辉材料的种类、性质及几种应用。 [关键词]长余辉材料;材料种类;性质;发明应用 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,又称夜光粉,其将白天吸收的太阳能储存起来,晚上释放储存能量而产生余辉光。由于长余辉发光材料夜晚发光 的特点,从而在很多领域被广泛应用,比如制成航空仪表和汽车仪表的字盘显示器、发光涂料、发光油墨、消防安全装置、发光陶瓷等材料。长余辉发光材料分研究较早的硫化物型材料(如硫化钙和硫化锌等)和近年来研究较多的氧化物体系(如 铝酸盐和硅酸盐体系)。由于长余辉发光材料夜晚发光的特点,从而在很多领域被 广泛应用,比如制成航空仪表和汽车仪表的字盘显示器、发光涂料、发光油墨、消防安全装置、发光陶瓷等材料。 1.长余辉材料的种类 铝酸盐基 自从1993年Matsuzawa等合成了共掺Dy的SrAl2O4:Eu研究发现其余辉衰减时间长达2000min。随后,人们有相继开发了一系列稀土激活的铝酸盐长余辉材料,如蓝色CaAl2O4:Eu,Nd和蓝绿色Sr4Al14O25:Eu,Dy。铝酸盐的长余辉材料,其激活剂主要是Eu,余晖发光颜色主要集中于蓝绿光波长范围。时至今日,虽然铝酸盐的耐水性不是很好,铝酸盐体系长余辉材料SrAl2O4:Eu,Dy和Sr4Al14O25:Eu,Dy 仍以获得了巨大的商业应用,是现阶段主要的长余辉材料的研究和应用关注材料。 硅酸盐基 采用硅酸盐为基质的长余辉材料,由于硅酸盐具有良好的化学稳定性和热稳定性,同时原料SiO2廉价、易得,近些年来越来越受人们重视,并且这种硅酸盐材料广泛应用于照明及显示领域。自从1975年日本首先开发出硅酸盐长余辉材料Zn2SiO4:Mn, As ,其余辉时间为 30min。此后,多种硅酸盐的长余辉材料也相继被开发,如Sr2MgSi2O7:Eu,Dy、Ca2MgSi2O7:Eu,Dy、MgSiO3:Mn,Eu,Dy,材料及性能参数见表

蓝色长余辉发光材料的合成及其发光性能(精)

蓝色长余辉发光材料的合成及其发光性能 稀土离子激活的铝酸盐和硅酸盐是两类化学性能稳定、发光强和色纯 度高的蓝色发光材料,并且其余辉呈慢衰减的特性。本文综述了稀土离子激活的铝酸盐和硅酸盐蓝色长余辉材料的常用制备方法,介绍了其发光基质及发光性能的影响因素,采用如下方法合成了性能良好的长余辉材料。以尿素和醋酸作为辅助剂,采用简易溶胶—凝胶燃烧法合成长余辉材料Sr2MgSi2O7: Eu2+,Dy3+。简 易溶胶—凝胶燃烧法综合了溶胶—凝胶法,燃烧法和超声波法。采用简易溶胶—凝胶燃烧法合成的产物具有发光性能好,颗粒小等特点。因此具有更广的应用价值。当Eu2+:Dy3+的摩尔百分比为3% : 6%,产物的发光性能最好。测试结果表明,当产物被激发峰λex=230nm激发时,有很宽的发射光谱(420—550nm)。因此长余辉材料Sr2MgSi2O7: Eu2+,Dy3+是具有广阔应用前景的蓝色发光材料。燃 烧法合成了长余辉发光材料CaAl2O4:Eu2+,Dy3+,Nd3+。文章讨论了Dy3+的掺入量、Nd3+的掺入量、分散方法(搅拌或超声波分散)和燃烧温度等影响材料发光 性能的因素。测试结果表明,我们可以看出加入一定量的Dy3+能够增强 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的发光强度,加入合适摩尔含量的H3BO3后,形成晶体所需的温度会降低。用超声波分散方法处理样品比用搅拌处理的样品的发光性能要 好。研究了燃烧温度、Eu2+和Dy3+的掺杂量、助熔剂硼酸的加入量、尿素加入 量及Al/Sr的比例对Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料发光性能的影响, 从而确定了长余辉发光材料Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+的最佳合成工艺.所得产物 分别进行了XRD、TEM、荧光测试和亮度测试,分析结果表明磷光体存在400nm 和482nm两个发射峰,分别对应于Eu2+在基质中两种不同的存在方式,与传统的 高温固相法相比发射主峰出现了蓝移;亮度测试找到了最佳的原料配比及合成条件. 同主题文章 【关键词相关文档搜索】:物理化学; 长余辉发光材料; 溶胶-凝胶燃烧法; 超声波分散; 光学性质 【作者相关信息搜索】:中南民族大学;物理化学;陈栋华;张博;

稀土长余辉发光材料的发展

稀土长余辉发光材料的发展、发光机理及应用 李沣 刘志宇 黄云翔 史怡 摘要:产品中的每一种材料在其中都发挥着其它材料所无可替代的作用,长余辉发光材料就是这众多材料中的一种。它,用量少,但是它长时间发出的余辉,确实很好地解决了许多看似不起眼但是实际办起来又很棘手的问题。 关键词:长余辉发光、硫化物、铝酸盐、稀土金属离子、空穴、缺陷能级 1.相关概念 1.1 荧光与磷光 最初的发光分为荧光及磷光两种。荧光是指在激发时发出的光,磷光是指在激发停止后发出的光。由于瞬态光谱技术的发展,现在对荧光和磷光不作严格区别,荧光和磷光的时间界限已不清楚。但发光总是延迟于激发的,目前从概念上区分这两种发光的判据是从激发到发射是否经历了中间过程。发光的衰减规律常常很复杂,很难用一个反映衰减规律的参数来表示,所以在应用中就硬性规定当激发停止时的发光亮度L衰减到L0的10%时所经历的时间为余辉时间,简称余辉。一般以持续时间10-8 s为分界,短于的10-8 s称为荧光,长于10-8 s的称为磷光。 1.2 吸收光谱与激发光谱 吸收光谱是描述吸收系数随入射光波长变化的谱图。发光材料的吸收光谱主要决定于材料的基质,激活剂和其他杂质对吸收光谱也有一定影响。多数情况下,发光中心是一个复杂的结构,发光材料基质晶格周围的离子对它的性质会产生影响,也可以是由发光材料制备中形成的基质晶格的空位决定。被吸收的光能一部分辐射发光,其余的以晶格振动等非辐射方式消耗掉。大多数发光材料主要吸收带在紫外光谱区。 激发光谱是指发光材料在不同波长的激发下,该材料的某一发光谱线的发光强度与激发波长的关系。激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。

稀土发光材料研究进展

稀土发光材料 来源:本站原创日期:2009-01-16 加入收藏 1 稀土发光材料发展年表 稀土元素无论被用作发光(荧光)材料的基质成分,还是被用作激活剂,共激活剂,敏化剂或掺杂剂,所制成的发光材料,一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。30多年来,我国稀土发光及材料科学技术的研发在各级领导和部门关心下从起步和跟踪走向自主发展;稀土荧光体(粉)生产从零开始,已形成一个新的产业。 20世纪60年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代和转折点。三价稀土离子发光的光学光谱学、晶体场理论等基础研究日益深入和完善。1964年,高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉的发明,并很快被应用于彩色电视显象管(CRT)中。步入70年代,无论是基础研究,还是新材料研制及其开发应用进入迅速发展时期。 在20世纪70年代以前,我国稀土发光及材料科学和技术并没有形成,仅中科院物理所对CaS和SrS体系中掺Eu、Sm、Ce离子的红外磷光体的光致发光性能,以及在ZnS∶Cu或Mn的电致发光材料中某些稀土离子作为掺杂剂对性能影响进行少量的研究。所用稀土材料全部进口,价格比黄金还贵。 20世纪70年代中科院长春物理所抓住机遇,将这一时期国际上大量的新科研成果引入翻译出版向全国介绍,起"催化剂"作用;同时有一批从事稀土分离的化学科技工作者也纷纷转入从事稀土发光及材料科研和开发工作,加之彩电荧光粉会战,使这一新兴学科在我国正式起步并不断发展。 20世纪60和70年代国际稀土发光材料发展和我国稀土冶炼及分离工业崛起,许多单位跟踪国际上已有成效的工作,纷纷开展稀土离子发光性能研究,以及许多不同用途、不同体系的稀土发光功能材料的研发工作,这里特别应指出的彩电荧光粉成为全国会战任务。 根据当时国内外发展,1973年国家计委下达彩电荧光粉全国会战任务,由中科院长春物理所任组长单位,组织北京大学、北京有色金属研究总院、南京华东电子管厂、北京化工

光谱范围划分

可见光 指能引起视觉的电磁波。可见光的波长范围在0.77~0.39微米之间。波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同。0.77~0.622微米,感觉为红色;0.622~0.597微米,橙色;0.597~0.577微米,黄色;0.577~0.492微米,绿色;0.492~0.455微米,蓝靛色;0.455~0.39微米,紫色。 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见光谱没有精确的范围;一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间,但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域 人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的,只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样,例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段,对于寻找花蜜有很大帮助。 红外光谱 红外光谱(infrared spectra),以波长或波数为横坐标 以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。按红外射线的波长范围,可粗略地分为近红外光谱(波段为0.8~2.5微米)、中红外光谱(2.5~25微米)和远红外光谱(25~1000微米)。对物质自发发射或受激发射的红外射线进行分光,可得到红外发射光谱,物质的红外发射光谱主要决定于物质的温度和化学组成;对被物质所吸收的红外射线进行分光,可得到红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱,它是一种分子光谱。分子的红外吸收光谱属于带状光谱。原子也有红外发射和吸收光谱,但都是线状光谱。 量子场论或量子电动力学可以正确地描述和解释红外射线(一种电磁辐射)与物质的相互作用。若采用半经典的理论处理方法,即对组成物质的分子和原子作为量子力学体系来处理,辐射场作为一种经典物理中的电磁波并忽略其光子的特征,则分子红外光谱是由分子不停地作振动和转动而产生的。分子振动是指分子中各原子在平衡位置附近作相对运动,多原子分子可组成多种振动模式。当孤立分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简谐振动时,这种振动方式称简正振动。含N个原子的分子应有3N-6个简正振动方式;如果是线性分子,只有3N-5个简正振动方式。图中示出非线性3原子分子仅有的3种简正振动模式。分子的转动指的是分子绕质心进行的运动。分子振动和转动的能量不是连续的,而是量子化的。当分子由一种振动(或转动)状态跃迁至另一种振动(或转动)状态时,就要吸收或发射与其能级差相应的光。 研究红外光谱的方法主要是吸收光谱法。使用的光谱有两种类型。一种是单通道或多通道测量的棱镜或光栅色散型光谱仪,另一种是利用双光束干涉原理并进行干涉图的傅里叶变换数学处理的非色散型的傅里叶变换红外光谱仪。 红外光谱具有高度的特征性,不但可以用来研究分子的结构和化学键,如力常数的测定等,而且广泛地用于表征和鉴别各种化学物种。 紫外光谱 紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波,由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱,也称之为电子光谱。目前使用的紫外光谱仪波长范围是200~800nm。其基本原理是用不同波长的近紫外光(200~400nm)依次照一定浓度的被测样品溶液时,就会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为横坐标(单位nm),吸收度(absorbance)A为纵坐标作图,即得到紫外光谱(ultra violet spectra,简称UV)。

光致发光高分子材料

光致发光高分子材料 摘要:稀土高分子发光材料由于兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而倍受瞩目。本文就稀土光致发光材料进行了分类,对其发光特性作了简要介绍,综述了其开发与应用的历史与现状,并介绍了其目前在各个领域的应用产品。 关键词:稀土;高分子;光致发光材料;长余辉材料 1前言 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光而后发光的物质。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。可利用其制成各种危险标识、警告牌;做成各种安全、逃生标志;在应付突发事件、事故中可发挥巨大的作用。在发生突发事故时,电源往往被切断,这使得许多依靠电源发光照明的安全标志失去了作用,而采用长余辉发光材料的安全标志此时将发挥其特殊的作用。因此长余辉光致发光材料的研究,具有重要的科学意义和实用性[1]。现在我们已开发出很多实用的发光材料。在这些发光材料中,稀土元素起的作用非常大[2,3]根据激发源的不同,稀土发光材料可分为光致发光材料、阴极射线(CRT)发光材料、X射线发光材料以及电致发光材料[4]。本文主要介绍光致发光材料. 2光致发光材料的发光原理[5] 发光材料被外加能量(光能)照射激发后,能量可以直接被发光中心吸收(激活剂或杂质),也可被发光材料的基质吸收。在第一种情况下,吸收或伴有激活剂电子壳层内的电子向较高能级的跃迁或电子与激活剂完全脱离及激活剂跃迁到离化态(形成“空穴”)。在第二种情况下,基质吸收能量时,在基质中形成空穴和电子,空穴可能沿晶体移动,并被束缚在各个发光中心上,辐射是由于电子返回到较低(初始)能量级或电子和离子中心(空穴)再结合(复合)所致。即当外加能量(光能)的粒子与发光基质的原子发生碰撞而引起它们激发电离。电离出来的自由电子具有一定的能量,又可引起其他原子的激发电离,当激发态或电离态的原子重新回到稳定态时,就引起发光[6]。发光基质将所吸收的能量转换为光辐射,这

稀土长余辉发光材料SrAl2O4Eu2+,Dy3+的制备及性能研究【文献综述】

文献综述 稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究 一、前言 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,发光持续时间较长,最长可达十几个小时,也称蓄光型发光材料、荧光粉等。由于长余辉发光材料的余辉和温度特性,即使用环境温度变化时材料和制品的发光亮度会相应改变[1],因而,长余辉发光材料除被用做蓄光材料外,还可用作制备传感器的敏感材料。近年来,长余辉发光材料的应用研究不断进展,范围也 迅速扩大,已在消防安全、建筑装饰、涂料油墨、陶瓷器件、交通运输和城乡建设等发挥着照明、指示、装饰等作用. 长余辉发光材料的种类与特性 1)金属硫化物体系长余辉发光材料。即传统的、第一代。典型代表是ZnS∶Cu, Co材料,其发光颜色多样,弱光下吸收速度较快,但余辉时间短,化学性质不稳定,易潮解。虽然加入放射性元素后可克服以上缺点,可是放射性元素对环境和人体会造成危害,从而极大地限制了它的应用。2)铝酸盐体系长余辉发光材料。目前,铝酸盐体系中发光性能比较优异的长余辉发光材料主要是MAl2O4∶Eu3 + , R3 + (Dy3 + , Nd3 +等) ,其发射峰主要是集中在蓝绿光波段,亮度高,余辉时间长,且化学稳定性好[2]。铝酸盐体系长余辉发光材料的突出优点是余辉性能超群、化学稳定性好和光稳定性好;缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。3)硅酸盐体系长余辉发光材料. 化学稳定性好、耐水性强、紫外辐照性稳定、余辉亮度高、余辉时间长、应用特性优异等特点,弥补了铝酸盐体系的不足,将长余辉材料的研究推向了一个新的时代。 目前,获得实际应用的长余辉发光材料主要是传统的硫化物体系长余辉材料和掺有稀土元素的长余辉发光材料。本文主要综述了稀土掺杂Eu2+,Dy3+的铝酸盐体系长余辉发光材料的制备及发展。 二、稀土长余辉发光材料制备工艺 1.高温固相反应法[3-6] 高温固相法是合成发光材料中应用最早和最多的一种方法。固相反应通常取决于材料的晶体结构和缺陷结构,而不仅仅是成分的固有反应性能,固相反应的充要条件是反应物必须相互接触,即反应是通过颗粒间界面进行的。反应物颗粒越细,其比表面积也就越大,有利于固相反应的进行。因此,将反应物充分混合和研磨均匀,可增加反应物之间的接触面积,

有机高分子荧光材料

有机高分子荧光材料 09级化学化工系化学工程与工艺(2)班徐世贵指导老师:靳文娟 摘要: 有机高分子材料广泛应用于通讯、卫星、雷达、显示、记录、光学计算机、生物分子探针等高科技领域。发光材料可分为无机发光材料和有机发光材料两大类。具体的,无极荧光材料,有机小分子发光材料,有机高分子发光材料金属配合物发光材料,共轭聚合物发光材料等。本文对比分析了各类型荧光材料的特点及应用范围,并对有机荧光高分子材料做了具体讨论,以及展望. 关键字:荧光材料高分子材料方向共聚物

organic polymer materials Abstract: organic polymer materials are widely used in communications,satellite,radar,display,records, optical computers,biological molecules probe and other high-tech areas.Luminescence materials can be divided into inorganic luminescence materials and organic light-emitting materials two kinds big. Specific,electrodeless fluorescent material,small organic molecules luminescence materials,organic polymer light-emitting materials metal complexes luminescence materials,polymer light-emitting materials conjugate etc.This paper analyzes the characteristics of various types of fluorescent material, and application scope of the organic fluorescence polymer materials made specific discussion,and prospected. Key word:fluorescent material copolymer macromolecule material direction

光谱宽度解析

通信词典—光谱宽度 定义1:光谱或光谱特性的波长范围的量度。 基于不同的光源类型,光谱宽度有几种不同的定义: 定义2:均方根谱宽(RMS)。均方根谱宽定义为:在标准工作条件下,光谱包络分布用高斯函数P(λ)来近似。 定义3:-3dB 谱宽(FWHM)。-3dB 谱宽定义为:在标准工作条件下,主纵模峰值波长的幅度下降一半处光谱线两点间的波长间隔,称之为FWHM 谱宽(或称-3dB 谱宽)。 定义4:-20dB 谱宽。-20dB 谱宽定义为:在标准工作条件下,主纵模峰值波长的幅度下降20dB 处光谱线两点间的波长间隔,称之为-20dB 谱宽。 其中RMS和FWHM一般用于描述多纵模光源,-20dB谱宽一般用于描述单纵模光源。 【中文名称】:光谱宽度 【英文名称】:SPECTRAL WIDTH 【定义1】:光谱或光谱特性的波长范围的量度。 【来源】: GB/T 14733.12-2008(术语标准); 【定义2】:基于不同的光源类型,光谱宽度有几种不同的定义:均方根谱宽(RMS)、-3dB 谱宽(FWHM)和-20dB 谱宽。其中RMS和FWHM一般用于描述多纵模光源,-20dB谱宽一般用于描述单纵模光源。 均方根谱宽定义为:在标准工作条件下,光谱包络分布用高斯函数P(λ)来近似,若σrms 为均方根谱宽值,则: 光谱宽度 spectral width 式中: λ——光源波长; λ0——光源中心波长。 -3dB 谱宽定义为:在标准工作条件下,主纵模峰值波长的幅度下降一半处光谱线两点间的波长间 隔,称之为FWHM 谱宽(或称-3dB 谱宽)。 -20dB 谱宽定义为:在标准工作条件下,主纵模峰值波长的幅度下降20dB 处光谱线两点间的波长间隔,称之为-20dB 谱宽。 【来源】: YD/T 1528-2006; 【定义3】:基于不同的光源类型,光谱宽度有几种不同的定义:均方根谱宽(RMS)、-3dB 谱宽(FWHM)和-20dB谱宽。其中RMS 和FWHM 一般用于描述多纵模光源,-20dB 谱宽一般用于描述单纵模光源。 均方根谱宽定义为:在推荐工作条件下,光谱包络分布用高斯函数P(λ)来近似,若σrms 为均方根谱宽值,则: 式中: λ——光源波长; λ0——光源中心波长。 -3dB 谱宽定义为:在推荐工作条件下,主纵模峰值波长的幅度下降一半处光谱线两点间的波

光致发光材料荧光光谱分析解读

第六章光致发光材料荧光光致发光材料荧光光谱分析荧光光谱分析 案例: 3000 534.4 5000 627.8 Intensity/a.u. 2000150010005000 200 300 400 500 600 700 262.4 Intensity/a.u. 2500 4000300020001000 550 600 650 700 567 wavelength/nmwavelength/nm 图6-1 CaS:Eu,Sm激发光谱(监控波长630nm)图6-2 CaS:Eu,Sm荧光光谱(监控波长630nm) 100 35003000 Intensity/a.u. 629.8 806040200 Intensity/a.u. 25002000150010005000 550 600

650 700 750 8001000120014001600 λ/nm wavelength/nm 图6-4 CaS:Eu,Sm红外响应光谱 图6-3 CaS:Eu,Sm红外上转换发射光谱(980nm激发)概念: 当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后,吸收了外界能量,其电子处于激发状态,物质只要不因此而发生化学变化,当外界激发停止以后,处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。在这个过程中,一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来,就称为发光现象。概括地说,发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。一只日光灯,接通电源以后,首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光(这叫做气体发光),然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉,从而发出可见光。夜明像章之所以能在晚上闪闪发光,是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候,像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来,然后慢慢地发出光来,这种发光可以持续几个小时。 紫外线和红外线虽然看不见,但我们也把他们归结为光。因此,光致发光是指激发波长落在从紫外到近红外这个范围内的发光。 下面介绍光致发光的主要特征和一般规律。 一. 吸收光谱 当光照射到发光材料上时,一部分被反射、散射,一部分透射,剩下的被吸收。只有被吸收的这部分光才对发光起作用。但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。研究哪些波长被吸收,吸收多少,显然是重要的。 发光材料对光的吸收,和一般物质一样,都遵循以下的规律,即: I(λ)=I0(λ)e-kλx 其中I0(λ)是波长为λ的光射到物质时的强度,I(λ)是光通过厚度x后的强度,kλ是不依赖光强、但随波长变化而变化的,称为吸收系数。kλ随波长(或频率)的变化,叫作吸收光谱。发光材料的吸收光谱,首先决定于基质,而激活剂和其他杂质也起一定的作用,它们可以产生吸收带或吸收线。 二. 反射光谱

长余辉发光材料概述

长余辉发光材料概述 摘要 本文综述了长余辉材料的发光机理及制备方法,并简单介绍了硫化物长余辉发光材料、铝酸盐长余辉发光材料及硅酸盐长余辉发光材料。 关键词:长余辉;发光材料 1.长余辉发光材料简介 长余辉发光材料简称长余辉材料,又称夜光材料、蓄光材料。它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光的能量后,将部分能量储存起来,然后缓慢地把储存的能量以可见光的形式释放出来,在光源撤除后仍然可以长时间发出可见光的物质[1]。 2.长余辉发光材料的基本机理 长余辉材料被激发以后,能长时间持续发光,其关键在于有适当深度的陷阱能态(即能量存储器)。光激发时产生的自由电子(或自由空穴)落入陷阱中储存起来,激发停止后,靠常温下的热扰动而释放出被俘的陷阱电子(或陷阱空穴)与发光中心复合产生余辉光。随着陷阱逐渐被腾空,余辉光也逐渐衰减至消失。而陷阱态来源于晶体的结构缺陷,换言之,寻求最佳的晶体缺陷以形成最佳陷阱(种类、深度、浓度等)是获得长余辉的主要因素。余辉时间的长短决定于陷阱深度与余辉强度,余辉光的强度依赖于陷阱浓度、容量与释放电子(或空穴)的速率。而晶体缺陷的产生除了材料制备过程中自然形成的结构缺陷外,主要是掺杂。 长余辉发光机理实际是发光中心与缺陷中心间如何进行能量传递的过程,具体的长余辉材料有不同的发光模型,但最流行的是两类:一是载流子传输;二是隧穿效应。前者包含电子传输、空穴传输和电子空穴共传输,后者包括激发、能量存储与热激励产生发射的全程隧穿和仅是“热激励”发射的半程隧穿。除这两类外,学术界还有学者提出位形坐标[2]、能量传递、双光子吸收和Vk传输模型。至今为止,上述模型都是根据已有的实验结果提出的假设,可以解释一定的实验现象,但缺乏足够的论据,也存在若干不确定因素,难以让人信服,而发光机理的研究又是为新材料设计提供物理依据所必须的,有待进一步深入。

可见光的光谱及各种光的波长

各种光的波长 各种光的波长可见光的光谱

一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。我们称这样的颜色 为单色的。虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如 暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。p1Ean qFDPw 显示器无法产生单色的橙色)。出于眼睛的生理原理,我们无法区 分这两种光的颜色。 也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的 颜色。DXDiTa9E3d 波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以 得到颜色的信息。在真空中光的波动方程如下: utt = c2(uxx + uyy + uzz> c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y, z>是描写光的函数,下标表示取偏导数。在空间固定的一点

但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。 亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论,后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素,从而确定了这个理论的正确性。5PCzVD7HxA 人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色,一般人眼中有三种不同的锥状细胞:第一种主要感受红色,它的最敏感点在565纳M左右;第二种主要感受绿色,它的最敏感点在535纳M左右;第三种主要感受蓝色,其最敏感点在445纳M左右。杆状细胞只有一种,它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。jLBHrnAILg 每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。xHAQX74 J0X 因为每种细胞也对其他的波长有反映,因此并非所有的光谱都能被区分。比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受,其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号,所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。LDAYtRyKfE

光致发光材料光谱分析

第六章光致发光材料光谱分析 概念: 当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后,吸收了外界能量,其电子处于激发状态,物质只要不因此而发生化学变化,当外界激发停止以后,处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。在这个过程中,一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来,就称为发光现象。概括地说,发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。一只日光灯,接通电源以后,首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光(这叫做气体发光),然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉,从而发出可见光。夜明像章之所以能在晚上闪闪发光,是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候,像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来,然后慢慢地发出光来,这种发光可以持续几个小时。 紫外线和红外线虽然看不见,但我们也把他们归结为光。因此,光致发光是指激发波长落在从紫外到近红外这个范围内的发光。 下面介绍光致发光的主要特征和一般规律。 一. 吸收光谱 当光照射到发光材料上时,一部分被反射、散射,一部分透射,剩下的被吸收。只有被吸收的这部分光才对发光起作用。但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。研究哪些波长被吸收,吸收多少,显然是重要的。 发光材料对光的吸收,和一般物质一样,都遵循以下的规律,即:I(λ)=I0(λ)e-kλx 其中I0(λ)是波长为λ的光射到物质时的强度,I(λ)是光通过厚度x后的强度,k λ是不依赖光强、但随波长变化而变化的,称为吸收系数。k λ 随波长(或频率) 的变化,叫作吸收光谱。发光材料的吸收光谱,首先决定于基质,而激活剂和其他杂质也起一定的作用,它们可以产生吸收带或吸收线。 二.反射光谱 如果材料是一块单晶,经过适当的加工(如切割、抛光等),利用分光光度计并考虑到反射的损失,就可以测得吸收光谱。但是多数实用得发光材料都是粉末状,是由微小的晶粒组成的。这对精确测量吸收光谱造成很大的困难。在得不

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