导读:本文包含了稀土离子及过渡金属离子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Sr_6Ca_4(PO_4)_6F_2,荧光粉,能量传递,阳离子替换
稀土离子及过渡金属离子论文文献综述
李月彬[1]（2019）在《稀土离子及过渡金属离子掺杂Sr_6Ca_4（PO_4）_6F_2荧光粉发光性能及调控》一文中研究指出采用高温固相法合成了以Sr_6Ca_4(PO_4)F_2为基质的系列荧光粉Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:x Ce~(3+)、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),y Tb~(3+)、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),z Sm3、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),w Tb~(3+),0.13Sm~(3+)、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),y Mn_2+和Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.02Eu~(2+),y Mn_2+,通过利用敏化剂(Ce~(3+)/Eu~(2+))到激活剂(Tb~(3+)/Sm~(3+)/Mn_2+)的能量传递,实现了荧光粉的颜色可调,并形成了白光发射。利用以下手段来表征制备样品的性能:XRD图谱、荧光光谱、荧光衰减曲线等。针对荧光粉发光性能的不足,分别通过阳离子替换、掺入助剂等手段进行了调控,并且研究了不同的调控手段对荧光粉发光性能的影响。结果如下:(1)采用高温固相法合成了Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:x Ce~(3+)系列荧光粉,由于Ce~(3+)很容易受到晶体场的影响,导致其能级分布比较宽。通常由于基质中晶体场环境的不同,Ce~(3+)的发射可以从紫外区域一直延伸到黄光范围。在我们研究的基质中,存在着多种阳离子格位,这为Ce~(3+)离子提供了不同的配位环境,造成了Ce~(3+)所处的晶体场环境的不同。在我们合成的系列荧光粉中,随着Ce~(3+)浓度的增大,发射峰出现了明显的红移。这就是因为对于不同掺杂量来说,Ce~(3+)所处的晶体场环境会发生改变,在本文中我们从多个角度进行了解释说明。并且确定了Ce~(3+)在基质Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2中的猝灭浓度,给出了其接下来作为敏化剂的最佳掺杂浓度。(2)采用高温固相法合成了Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),y Tb~(3+)、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),z Sm~(3+)、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),w Tb~(3+),0.13Sm~(3+)系列荧光粉。我们选取Ce~(3+)的最佳掺杂浓度,在基质中共掺杂Ce~(3+),Tb~(3+)、Ce~(3+),Sm~(3+)。利用Ce~(3+)到Tb~(3+),Sm~(3+)离子之间的能量传递实现了荧光粉颜色的可调。并且确定了Ce~(3+)与Tb~(3+),Ce~(3+)与Sm~(3+)的作用方式均为电偶极-电偶极的相互作用方式。接下来利用Ce~(3+),Tb~(3+),Sm~(3+)共掺的组合方式来产生了白光发射。但是由于合成的Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),w Tb~(3+),0.13Sm~(3+)系列荧光粉中,蓝色的成分较高,红色的成分较少。导致样品的色温较高,而且Tb~(3+)与Sm~(3+)的窄峰发射使样品的显色指数较低,为56.4。所以合成的样品对于实际的应用还存在一定的差距。(3)采用高温固相法合成了Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),y Mn_2+和Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.14Ce~(3+),y Mn_2+,z Mg2+(z=0,0.4,1.0,1.6)系列荧光粉。通过测定样品的XRD图谱确定了所合成的材料的相是单一的。对于Ce~(3+),Mn_2+共掺杂体系中Mn_2+强度增强与Ce~(3+)强度下降的不匹配性进行了分析。提出了样品中由于激活剂(Mn_2+)掺杂浓度过高所引起的浓度猝灭现象,通过引入Mg2+,通过调控激活剂(Mn_2+)的占位,增大了Mn_2+之间的距离,从而减弱了Mn_2+之间的浓度猝灭效应,降低了无辐射跃迁造成的损失。其中当Mg2+的浓度为1.0时,样品的发光性能改善的最明显。在合成的样品SCPF:0.14Ce~(3+),y Mn_2+,1.0 Mg2+中,当Mn_2+的浓度为0.4时,粉体实现了白光发射。利用粉体进行封装之后,表现出来比较良好的光学性能。其中,色坐标为(x=0.3389,y=0.3422),处于白光区域。其显色指数为67.8,色温为4529K,实现了暖白光发射。其中显色指数以及色温相比于Ce~(3+),Tb~(3+),Sm~(3+)的组合都有了改善。(4)采用高温固相法合成了Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.02Eu~(2+),y Mn_2+、Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.02Eu~(2+),0.3Mn_2+,z H3BO3以及Sr_6Ca_4(PO_4)6F_2:0.02Eu~(2+),0.3Mn_2+,w Mg2+系列荧光粉。通过测定样品的XRD图谱确定了所合成的材料的相是单一的。对基质中共掺杂Eu~(2+)/Mn_2+所表现出量子效率的降低给出了解释。阐述了激活剂浓度猝灭效应以及Eu~(2+)-Mn_2+传递过程中存在“瓶颈效应”和“反瓶颈效应”对其发光性能的影响。并且利用H3BO3作为助剂以及调控阳离子的两种方式对其发光性能进行了改善。两种不同的调控方式均起到了改善样品量子效率的作用。对于两种调控过程中敏化剂(Eu~(2+))与激活剂(Mn_2+)出现的发射强度变化的不同,采用精修的手段,分析了发光中心所在晶体场环境的变化,并且给出了相应的解释。(本文来源于《河北大学》期刊2019-06-01）
牛璐玥[2]（2019）在《稀土及过渡金属离子掺杂氧化物发光玻璃的制备及性能研究》一文中研究指出发光二极管(LED)作为新时代绿色照明光源,由于其节能、环保、寿命长等优越性,具有巨大的应用潜力。发光玻璃热稳定性好,且容易加工成所需的形状,可以与LED半导体芯片直接封装,不必采用环氧树脂;发光玻璃导热系数高于环氧树脂,可使W-LED应用时,半导体芯片的热量更好地散发出去,降低半导体芯片PN结的温度。在这个背景下,本文研究了稀土及过渡金属掺杂的氧化物发光玻璃。采用高温熔融淬冷法制备了Pr掺杂的氧氟硅酸盐玻璃、Eu/Dy掺杂的铝硼磷硅酸盐玻璃和钙硼磷硅酸盐玻璃、Tb/Sm掺杂的磷硅酸盐玻璃以及Ag掺杂的氧氟硅酸盐玻璃。采用吸收光谱、荧光光谱、色坐标、衰减曲线、X射线衍射、傅里叶红外光谱等测试分析方法,对发光玻璃进行了较系统的研究。对于Pr掺杂的氧氟硅酸盐玻璃,用Na_2O替换CaO以及增加Al_2O_3的含量可以分别促进CaF_2和Al_2O_3在玻璃中的自发析晶。玻璃中Al_2O_3可以促进Pr~(3+)在481nm(~3P_0→~3H_4)的发光,而B_2O_3对此发光有抑制作用。发光玻璃中Pr~(3+)在443 nm激发下在~481 nm附近存在重吸收现象,且可被玻璃中CaF_2的析晶所增强。在Eu和Dy单掺或共掺的铝硼磷硅酸盐玻璃中,B_2O_3/P_2O_5的相对含量对玻璃结构的改变以及Eu和Dy发光的调节有重要的影响。AlPO_4晶体可以在熔融淬冷的过程中不需要进行任何的核化和晶化的热处理形成。在空气氛围中制备的玻璃中,Eu~(3+)可以转化为Eu~(2+),Eu~(3+)向Eu~(2+)的转化效率,发光性能以及玻璃的结构极大地依赖于B_2O_3/P_2O_5的相对含量。通过荧光衰减分析讨论了Eu~(2+)向Dy~(3+)的能量传递。通过改变B_2O_3/P_2O_5的含量以及Eu离子掺杂浓度成功实现了玻璃的发光颜色调控。在Eu/Dy掺杂的钙硼磷硅酸盐玻璃中,B_2O_3增多,P_2O_5减少会促进NaCa_5(PO_4)_5晶体的析出。在Tb/Sm掺杂的磷硅酸盐玻璃中,Al_2O_3与CaO含量的增加会抑制正磷酸盐晶体在玻璃中的析出,而Na_2O含量的增加则有利于晶体在玻璃中的形成。增加Na_2O而减少Al_2O_3的含量会使得玻璃中析出的晶体由Na_3Ca_6(PO_4)_5部分变为NaCaPO_4。正磷酸盐晶体的析出会使得[PO_4]~(3-)在630-540cm~(-1)的弯曲振动吸收增强。Tb~(3+)与Sm~(3+)激发峰在紫外区域的重迭使得Tb~(3+)与Sm~(3+)相对发射强度通过改变激发波长而调节。在Ag掺杂的氧氟硅酸盐玻璃中,Na_2O对CaO的替换有利于ZnAl_2O_4晶体的析出。玻璃中Ag~+掺杂量以及玻璃基质组成的改变使得Ag~+发射峰位置发生移动。玻璃中Ag~+含量增加以及在特定玻璃组成中会促进Ag~+还原为Ag~0。Ag~+与Ag~0间的耦合作用会在玻璃中产生新的激发吸收及发射行为。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2019-05-20）
任晶,高志刚,杨军[3]（2018）在《稀土和过渡金属离子在微晶玻璃中的分布及对其发光性能的影响》一文中研究指出构建多种活性离子共掺的微晶玻璃是实现高亮度、超宽带和可调谐可见及近红外发光的重要途径,其最大的挑战是如何有效管理多种掺杂离子之间的能量传递机制以期获得理想的发光方式。在本项工作中,我们结合高分辨率透射电镜及其他多种光谱测试手段全面表征了两种常见掺杂离子(稀土和过渡金属离子)在单相(仅含γ-Ga_2O_3或Ga_2S_3一种纳晶)及双相(包含γ-Ga_2O_3和β-YF3两种纳晶)微晶玻璃中的分布情况。结果表明,通过热处理控制玻璃析晶的方式,可影响掺杂活性离子的分布和离子之间的能量传递方式,以实现不同的光致发光现象,满足不同的需要~(1-2)。(本文来源于《第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集》期刊2018-11-08）
罗笑雨[4]（2018）在《铝酸盐中过渡金属离子Mn~(4+)/Cr~(3+)敏化稀土离子Yb~(3+)/Nd~(3+)的近红外发光》一文中研究指出发光是物质基于由非热辐射产生的光辐射现象。利用光致发光材料可以对一些光源发射光的波长进行转换。波长为1000 nm的近红外辐射能量恰好位于硅基太阳能电池的能带之上,因此用宽带吸收的近红外发光材料作为太阳光谱转换材料与硅基太阳能电池结合,有望大幅提高其能量转换效率。本文采用固相法合成了 Cr3+,Yb3+离子共掺杂的LaMgAl11O19近红外光致发光材料,采用熔融盐法合成了 Mn4+,Yb3+/Nd3+离子共掺杂的Y3A15012近红外光致发光材料。并对上述近红外发光材料的发光性能和能量传递机理进行了研究。Cr3+,Yb3+离子共掺杂的LaMgAl11O19荧光材料能吸收宽带从紫外光到可见光区域的光子的能量,然后向外辐射出对应于Yb3+离子的2F5/2→2F7/2跃迁的波长约为980nm的近红外光。在基质LaMgAl11O19中,能量从Cr3+离子和Cr3+-Cr3+离子对通过声子辅助能量传递转移到Yb3+离子。详细研究了不同掺杂浓度及不同温度下该荧光材料的发光性能。分析认为,Cr3+,Yb3+离子共掺杂的LaMgAl11O19荧光材料有可能发展成为一种光谱转换材料,用以提高硅基太阳能电池的光电转换效率。Mn4+,Yb3+/Nd3+离子共掺杂的Y3Al5O12光谱转换荧光材料能吸收宽带从紫外光到可见光区域光子能量,然后向外辐射出对应于Yb3+离子的2F5/2→2F7/2跃迁的波长约为1029 nm或对应于Nd3+离子的2F3/2→4I9/2,2F3/2→4I11/2跃迁的波长约为886nm,1065 nm的近红外光。研究了荧光材料中掺杂浓度和温度变化对其发光性能的影响,对Mn4+,Yb3+/Nd3+离子共掺杂的Y3Al5O12荧光材料中的能量传递机理进行了研究,并使用Dexter理论和Yokota-Tanimoto模型对其瞬态发光过程进行模拟。结果表明,在基质Y3Al5O12中,Mn4+离子通过偶极-偶极相互作用的方式将能量传递给Yb3+离子/Nd3+离子,因此Mn4+,Yb3+/Nd3+离子共掺杂的Y3Al5O12荧光材料也是一种潜在的提高硅基太阳能电池光电转换效率的光谱转换材料。(本文来源于《湘潭大学》期刊2018-06-03）
徐迪[5]（2018）在《过渡金属离子Mn~(4+)或Bi~(3+)在BaAl_2Ge_2O_8和NaCaTiNbO_6中与稀土离子共掺的发光性质及能量传递研究》一文中研究指出近几年,随着农业科技的快速发展其生产技术也在快速的进步,植物生长照明LED受到各界的很多关注。植物照明灯的照射波长需要符合植物的光合作用谱(Photosynthetic action spectrum:PAS)。植物的光合作用谱表明,叶绿素的特征吸收是蓝光发射(450-500 nm)和红光发射(650-700 nm)。众所周知,Mn4+离子掺杂的荧光粉发射波长在650 nm-700 nm间,满足植物照明所需红光荧光粉要求。本文采用高温固相法制备了 BaA12Ge2O8:Mn4+深红色荧光粉和BaAl2Ge2O8:Tb3+,Bi3+共掺杂绿色荧光粉以及NaCaTiNbO6:Pr3+,Bi3+红色荧光粉。为了进一步的研究样品的结构与发光性质,我们利用X射线衍射图谱表征晶格结构;利用对样品进行激发光谱和发射光谱测试,表征样品的发光性质;利用样品的变温光谱,表征样品的热稳定性。X射线衍射分析结果表明,掺入其他离子并没有改变其结构。BaA12Ge208:Mn4+样品的激发光谱覆盖从220 nm-500 nm的宽光谱区域在288 nm和435 nm处有两个吸收带,属于Mn4+-O2-电荷转移带和Mn4+离子的4A2→4T1和4T2跃迁。在600 nm-750 nm范围内可以看到658 nm和668 nm处两个发射带归因于Mn4+离子的2E → 4A2跃迁和晶格振动。BaAl2Ge208:Tb3+,Bi3+共掺荧光粉,随着Bi3+离子的掺入,Tb3+的发射谱带明显的增强,其中一部分是因为Bi3+自身的发射,另一部分由Bi3+离子到Tb3+离子的3p1→5D4能级跃迁,由于交叉驰豫现象不会转移到Tb3+离子的5D3能级最后增强了 5D4→7FJ的发射。在NaCaTiNbO6:Pr3+,Bi3+样品中,基质中的Nb067-和TiO68-基团的电荷迁移与Bi3+离子的1 S0→3P1和1 S0→1P1的能级跃迁以及Pr3+离子的1 S0→1 I6,3P0→3H4和1 D2→3H4的能级跃迁会产生的能量发生迭加,因此共掺Bi3+离子后的NaCaTiNbO6:Pr3+样品的发光强度增强。Bi3+离子在不同的基质样品中,起着不同的作用其发光特性也不尽相同。Bi3+离子共掺NaCaTiNbO6:Pr3+的样品中,Bi3+离子并不发光,起到敏化剂的作用。Bi3+离子共掺BaAl2Ge2O8:Tb3+的样品中,Bi3+离子与Tb3+之间存在能量转移,从而增强了样品的发光强度。(本文来源于《延边大学》期刊2018-05-27）
周耀[6]（2017）在《稀土及过渡金属离子掺杂的LED发光玻璃的制备及性能研究》一文中研究指出发光二极管(light emitting diode,LED)由于寿命长、效率高、体积小、抗震性好、环境友好、节能、安全等优点,受到了广泛的关注,并在照明、装饰、显示等领域显示出巨大潜力。目前商业化的白光LED主要由蓝光LED芯片和发黄光的YAG:Ce荧光粉组合而成,具有价格低、亮度高等优点,但是显色性低、难以保证荧光粉均匀性、散热困难、环氧树脂易老化等缺点阻碍了其进一步的发展。此外,随着人民生活的改善,适用于情景照明的多色LED光源将逐渐成为LED照明的核心竞争力,从而使得LED的多色彩性及光的均匀性处于更优先考虑的位置。与荧光粉等晶体发光材料相比,发光玻璃具有发光均匀性好、激活离子掺杂均匀、透明度高、热稳定性好、生产成本低、易制备、易加工、无需环氧树脂封装等特性。在此背景下,本文对稀土及过渡金属离子掺杂的LED用发光玻璃进行了研究。采用高温熔融法制备了一系列Eu/Dy掺杂的钙铝硼硅酸盐玻璃和Ce/Ho/Sm、Pr~(3+)及Mn~(4+)掺杂的氧氟硅酸盐玻璃。利用吸收光谱、发射光谱、激发光谱、X射线衍射(XRD)、红外光谱、色坐标和色温对发光玻璃进行了研究。结果表明,对于Eu/Dy单掺及共掺的钙铝硼硅酸盐玻璃,随着B_2O_3含量的增多,更多的Eu~(3+)离子自发的还原为Eu~(2+)离子,并且在达到猝灭浓度之前,增加Eu的含量使得Eu~(3+)更多的转化为Eu~(2+)。此外,Dy~(3+)的引入会对Eu~(3+)向Eu~(2+)的还原程度产生影响。在Ce/Ho/Sm掺杂的氧氟硅酸盐玻璃中,Al_2O_3会促进Ho~(3+)和Sm~(3+)的发光,而B_2O_3则会产生抑制作用。将玻璃组成中的CaO替换为Na_2O,会使得CaF_2晶体在熔融冷却过程中析出。CaF_2晶体的形成会改变Ho~(3+)和Sm~(3+)的发光行为,同时Ho~(3+)会对Sm~(3+)的发射光产生吸收而减弱Sm~(3+)的发光强度。在单掺Pr~(3+)离子的氧氟硅酸盐玻璃中,用NaO代替CaO有利于CaF_2晶体在熔融冷却过程中形成,并且通过改变Al_2O_3与ZnO在玻璃中的比例可以控制CaF_2的结晶度。红外测试结果显示,玻璃结构依赖于玻璃的组成。另外,在玻璃组成中引入Al_2O_3和ZnO可以增强Pr~(3+)离子的~3P_0→~3H_4发射,而B_2O_3和SiO_2对其却有着不利的影响。用443 nm作为激发波长,可以观察到Pr~(3+)的自激发并且随着CaF_2结晶度的提高而不断得到增强。此外,在含有Al_2O_3晶体的玻璃中可以观察到一个独特的位于690 nm的发射峰。玻璃组成的变化会使得Mn~(4+)离子在氧氟硅酸盐玻璃中处于不同的位置,并且处于不同位置的Mn~(4+)离子发射光谱和激发光谱有一定差异。Al_2O_3,B_2O_3和SiO_2的加入会改变Mn~(4+)离子位置的分布,且对其位置分布的改变作用SiO_2>B_2O_3>Al_2O_3。玻璃基质组成、激发波长、掺杂激活离子浓度等均会影响发光玻璃的发射光谱和相关的色坐标、色温。在Eu/Dy离子掺杂的钙铝硼硅酸盐玻璃和Ce/Ho/Sm掺杂的氧氟硅酸盐玻璃中均得到白光的发射与色彩的变化,而且在Pr~(3+)及Mn~(4+)掺杂的氧氟硅酸盐玻璃中实现了组成对其发射光谱的可控调节。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2017-06-03）
张金姣[7]（2017）在《稀土/过渡金属离子掺杂玻璃/微晶玻璃的可调发光及能量传递研究》一文中研究指出无机发光材料是一类非常重要的新型功能材料,在日常节能型照明和彩色显示等领域有着不容忽视的地位。其中发光玻璃/微晶玻璃由于在白光LED、光电子器件、温度传感、光学传感器、闪烁体探测器、生物成像、太阳能电池等方面具有潜在的应用价值,近十年里受到了人们广泛地关注。本论文以透明发光玻璃/微晶玻璃为研究对象,主要开展了叁个方面的工作:采用传统的熔融淬冷法制备了 Yb3+/Ho3+共掺含Sr2GdF7纳米晶的透明微晶玻璃,引入Ce3+离子后,样品的上转换发光颜色随着Ce3+掺杂浓度的变化而可调变化;在Sb3+/Eu3+共掺的钠镁磷酸盐玻璃中,通过调节Eu3+离子的掺杂浓度,玻璃发光颜色可调并得到了白光发射;在Sb3+/Mn2+共掺的钠镁磷玻璃中,随着Mn2+离子掺杂浓度逐渐增大,玻璃发光颜色从蓝色变为白色,最后变为纯红色,实现了玻璃的发光可调。本论文的主要内容有:1、Yb3+/Ho3+/Ce3+共掺Sr2GdF7氟氧化物微晶玻璃:通过传统的熔融淬冷法制备了 Yb3+/Ho3+共掺的前驱体玻璃,然后对前驱体玻璃进行后续热处理,成功地在氟氧化物玻璃中析出了四方相的Sr2GdF7纳米晶。利用XRD,TEM,上转换光谱和寿命测试系统地研究了其微观结构和上转换性能。热处理后,Yb3+/Ho3+共掺的Sr2GdF7氟氧化物微晶玻璃中Ho3+离子的红色上转换发光强度增强了 1000倍,绿光发射增强了 12倍。值得注意的是,在共掺Ce3+离子后,通过调节Ce3+的掺杂浓度,能实现多色可调发光。随着Ce3+浓度的增加,红光发射增强,绿光发射被压制,最终Ho3+的红光与绿光的发射强度比值从0.2增加到50。对Yb3+、Ho3+、Ce3+的能级图分析发现,这种可调发光现象是归因于Ho3+与Ce3+离子之间有效的交叉弛豫过程。2、Sb3+/Eu3+共掺磷酸盐玻璃的可调发光:通过熔融淬冷法成功制备了 Sb3+/Eu3+共掺的透明钠镁磷酸盐玻璃。其玻璃组分为60P2O5-35MgO-5Na2O。利用吸收谱、激发谱和发射谱系统地研究了样品的荧光特性。结果表明,这种钠镁磷酸盐玻璃在可见光波长范围的透过率可达85%以上。在紫外光激发下,通过调节Eu3+的掺杂浓度,在玻璃中可以得到从蓝光到白光,最终到橙红光的可调发光。激发、发射光谱测试表明,共掺的发光玻璃中存在着从Sb3+到Eu3+的能量传递,且能量传递效率最高达到82%。本实验研究结果表明,这种紫外光激发的Sb3+/Eu3+共掺磷酸盐玻璃有望应用在光转换器件中。3、Sb3+/Mn2+共掺磷酸盐玻璃的可调发光:利用传统的熔融淬冷法制备了 Sb3+、Mn2+共掺的钠镁磷酸盐玻璃。在278nm紫外光激发下,固定Sb3+掺杂浓度不变,改变Mn2+的掺杂浓度,可以得到从蓝光到白光最后到红光的可调发光。激发、发射光谱测试表明,共掺的发光玻璃中存在着从Sb3+到Mn2+的能量传递过程,且能量传递效率最高达到98%。此外,随着Mn2+离子的掺杂浓度逐渐增加,Mn2+-Mn2+之间的距离缩短,Mn2+附近的晶场强度增强,从而使得Mn2+的激发态逐渐向基态靠近,最终导致Mn2+发射峰出现红移现象。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2017-03-08）
李丽[8]（2017）在《稀土与过渡金属离子掺杂的发光材料的合成及性能研究》一文中研究指出发光材料因其应用领域十分广泛一直是当今各类研究的基础和应用研究的热点。除了人们所熟知的照明领域的应用,在光电子器件,显示器件等领域的应用已经实现大的突破。本文主要讨论了稀土与过渡金属离子掺杂的发光材料的制备和应用。本文叁章主要介绍了采用水热法制备稀土离子(Ce3+,Tb3+,Dy3+,Eu3+)掺杂的SrZrF6荧光材料。并借助XRD、SEM、组合式荧光寿命测量系统等仪器对样品进行表征。研究了基质ZrSrF6的最佳合成温度和溶液最佳酸碱度,以及形貌调节剂对样品微观形貌的影响。还研究了不同浓度稀土离子掺杂对样品发光的影响。本文第四章主要研究了通过简单的高温固相法合成MGe4O9:Mn4+(M = K2、Ba)红光荧光粉和水热法合成前驱物结合高温固相法合成SrGe4O9:Mn4+。并借助XRD、EDS、SEM、组合式荧光寿命测量系统、UV等测量手段对样品的组成、形貌、荧光性能及荧光衰减、漫反射性质等方面进行表征。研究了 K2/Ba/SrGe4O9:Mn4+的最佳合成温度,以及Mn4+掺杂浓度对BaGe4O9晶格的影响,还研究Mn4+浓度对发光的影响。K2Ge4O9:Mn4+在467 nm激发下发射出663 nm的红光,BaGe4O9:Mn4+在312 nm和467 nm激发下发射出666 nm的红光,SrGe4O9:Mn4+在290 nm和429 nm激发下发射出656 nm的红光,以上叁者发射的红光均来源于Mn4+的2E2→4A2跃迁。本文第五章介绍高温固相法合成Ca14Al10Zn6O35:Bi3+、Ca14Al10Zn6O35:Bi3+, Mn4+和 Ca14Al10Zn6O35:Bi3+, Eu3+荧光粉。借助XRD、SEM、组合式荧光寿命测量系统等仪器对样品进行表征。研究了 Ca14Al10Zn6O35的晶体结构和离子掺杂对基质晶格结构的影响。探究了 Bi3+掺杂浓度对Ca14Al10Zn6O35:Bi3+荧光粉光谱的影响。还研究了荧光粉中Bi3+-Mn4+和Bi3+-Eu3+之间的能量传递。(本文来源于《温州大学》期刊2017-03-01）
宋巍,温红丽[9]（2015）在《掺过渡金属(Mn,Ti,V)离子/稀土离子Yb氧氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备与发光性能研究》一文中研究指出利用太阳能是解决人类能源危机的重要途径,太阳能电池的不足之处在于其成本较高且光电转换效率低下。硅太阳能电池占现有市场的70%,要提高其光电转换效率,利用量子剪裁来增大硅酸盐玻璃对太阳能辐射的吸收效率,是一种有效途径。氧氟玻璃陶瓷是当前研究用于提高硅太阳能电池转换(本文来源于《第十八届全国光散射学术会议摘要文集》期刊2015-10-22）
王蔚戎[10]（2015）在《玻璃温室用稀土、过渡金属离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的研究》一文中研究指出在当今世界,日益增长的能源需求已逐渐“全球化”。人们都在寻找能够替代化石燃料的新型能源。太阳能作为新兴的可再生能源,取之不尽用之不竭,既不耗材又具有环境友好性。我们是农业大国,提高农作物的单位产量是当务之急。近几年国家大力倡导的光伏农业,就是将太阳能的相关技术广泛应用于现代农业种植之中。当前,温室用的采光材料不具备收集特定波长光的能力。对于绿色植物,叶绿素主要吸收的光谱区有两个,一个是波长640~680 nm的红光部分,另一个是波长430~500 nm的蓝光部分。至于紫外线植物吸收的比较少,过强反而会损伤植物细胞。我们希望通过光谱转光,将更多地太阳光转至光合作用最需要的红光部分,使光合作用效率更高,提高农作物的产量。目前农用转光材料主要以转光膜为主,但薄膜材料自身的透光性差以及污染严重等问题阻碍了转光膜的进一步应用。相比之下玻璃材料具有优良的热稳定性及化学性能,而且能够更好的适应变化的外界环境,使用寿命也更长。微晶玻璃是在制备成功基质玻璃的基础上进行一步二次热处理过程,析出特定的纳米颗粒。氟氧化物微晶玻璃兼具有氧化物微晶玻璃和氟化物微晶玻璃的优点,析出的氟化物晶粒尺寸小,使微晶玻璃既保持了高度的透明,又具备了特殊的光学性能。本论文主要研究了玻璃温室用稀土离子以及过渡金属元素掺杂的氟氧化物玻璃及微晶玻璃材料的制备和发光性能,探讨了一些离子匹配的可行性分析,并对其中的光谱转换机理做了分析:1.氟氧化物玻璃陶瓷的制备。微晶玻璃的制备是建立在基础玻璃制备的基础之上,进行一定条件的二次热处理完成的。通过参考对比,我们选择了硅酸盐的氟氧化物玻璃作为发光的基质材料,并成功制备出了在机械性能、微观结构和光学性能方面都符合要求的微晶玻璃。2.Ce3+,Er3+,Yb3+叁掺氟氧玻璃陶瓷的制备。在基质为50Si O2-20Al2O3-20Ca F2-10Na F的氟氧玻璃陶瓷中掺杂Ce3+,Er3+,Yb3+离子,通过Ce3+,Er3+之间的下转换和Er3+,Yb3+之间的上转换,将吸收的紫外光和吸收的近红外光都转到Er3+的主发射668nm的红橙光。Ce3+自身的发光属于宽带发光,在400-500 nm范围内的蓝光也可被叶绿素吸收用于光合作用。3.Ce3+,Mn2+,Yb3+叁掺氟氧化物玻璃陶瓷的制备。在基质为50Si O2-20Al2O3-20Ca F2-10Na F的氟氧化物硅酸盐玻璃中,我们掺入Ce3+,Mn2+,Yb3+离子。Mn2+的发光属于宽带发光。Ce3+,Mn2+之间的能量传递也要比Ce3+,Er3+之间的能量传递更显着。因此这种材料更具有应用前景。总之,通过稀土离子和过渡金属离子掺杂,实现上下转换发光。将光合作用不能利用的紫外和近红外光转到可见范围内,将有助于光合作用效率的提高。我们制备的无机掺杂材料将有助于提高光合作用利用光能的效率,具有广泛的应用前景。(本文来源于《河南大学》期刊2015-05-01）
稀土离子及过渡金属离子论文开题报告
（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：
发光二极管(LED)作为新时代绿色照明光源,由于其节能、环保、寿命长等优越性,具有巨大的应用潜力。发光玻璃热稳定性好,且容易加工成所需的形状,可以与LED半导体芯片直接封装,不必采用环氧树脂;发光玻璃导热系数高于环氧树脂,可使W-LED应用时,半导体芯片的热量更好地散发出去,降低半导体芯片PN结的温度。在这个背景下,本文研究了稀土及过渡金属掺杂的氧化物发光玻璃。采用高温熔融淬冷法制备了Pr掺杂的氧氟硅酸盐玻璃、Eu/Dy掺杂的铝硼磷硅酸盐玻璃和钙硼磷硅酸盐玻璃、Tb/Sm掺杂的磷硅酸盐玻璃以及Ag掺杂的氧氟硅酸盐玻璃。采用吸收光谱、荧光光谱、色坐标、衰减曲线、X射线衍射、傅里叶红外光谱等测试分析方法,对发光玻璃进行了较系统的研究。对于Pr掺杂的氧氟硅酸盐玻璃,用Na_2O替换CaO以及增加Al_2O_3的含量可以分别促进CaF_2和Al_2O_3在玻璃中的自发析晶。玻璃中Al_2O_3可以促进Pr~(3+)在481nm(~3P_0→~3H_4)的发光,而B_2O_3对此发光有抑制作用。发光玻璃中Pr~(3+)在443 nm激发下在~481 nm附近存在重吸收现象,且可被玻璃中CaF_2的析晶所增强。在Eu和Dy单掺或共掺的铝硼磷硅酸盐玻璃中,B_2O_3/P_2O_5的相对含量对玻璃结构的改变以及Eu和Dy发光的调节有重要的影响。AlPO_4晶体可以在熔融淬冷的过程中不需要进行任何的核化和晶化的热处理形成。在空气氛围中制备的玻璃中,Eu~(3+)可以转化为Eu~(2+),Eu~(3+)向Eu~(2+)的转化效率,发光性能以及玻璃的结构极大地依赖于B_2O_3/P_2O_5的相对含量。通过荧光衰减分析讨论了Eu~(2+)向Dy~(3+)的能量传递。通过改变B_2O_3/P_2O_5的含量以及Eu离子掺杂浓度成功实现了玻璃的发光颜色调控。在Eu/Dy掺杂的钙硼磷硅酸盐玻璃中,B_2O_3增多,P_2O_5减少会促进NaCa_5(PO_4)_5晶体的析出。在Tb/Sm掺杂的磷硅酸盐玻璃中,Al_2O_3与CaO含量的增加会抑制正磷酸盐晶体在玻璃中的析出,而Na_2O含量的增加则有利于晶体在玻璃中的形成。增加Na_2O而减少Al_2O_3的含量会使得玻璃中析出的晶体由Na_3Ca_6(PO_4)_5部分变为NaCaPO_4。正磷酸盐晶体的析出会使得[PO_4]~(3-)在630-540cm~(-1)的弯曲振动吸收增强。Tb~(3+)与Sm~(3+)激发峰在紫外区域的重迭使得Tb~(3+)与Sm~(3+)相对发射强度通过改变激发波长而调节。在Ag掺杂的氧氟硅酸盐玻璃中,Na_2O对CaO的替换有利于ZnAl_2O_4晶体的析出。玻璃中Ag~+掺杂量以及玻璃基质组成的改变使得Ag~+发射峰位置发生移动。玻璃中Ag~+含量增加以及在特定玻璃组成中会促进Ag~+还原为Ag~0。Ag~+与Ag~0间的耦合作用会在玻璃中产生新的激发吸收及发射行为。
（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。
稀土离子及过渡金属离子论文参考文献
[1].李月彬.稀土离子及过渡金属离子掺杂Sr_6Ca_4（PO_4）_6F_2荧光粉发光性能及调控[D].河北大学.2019
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[5].徐迪.过渡金属离子Mn~(4+)或Bi~(3+)在BaAl_2Ge_2O_8和NaCaTiNbO_6中与稀土离子共掺的发光性质及能量传递研究[D].延边大学.2018
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[8].李丽.稀土与过渡金属离子掺杂的发光材料的合成及性能研究[D].温州大学.2017
[9].宋巍,温红丽.掺过渡金属(Mn,Ti,V)离子/稀土离子Yb氧氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备与发光性能研究[C].第十八届全国光散射学术会议摘要文集.2015
[10].王蔚戎.玻璃温室用稀土、过渡金属离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的研究[D].河南大学.2015
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