发光材料制备方法

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有机发光材料的制备与应用

有机发光材料的制备与应用

有机发光材料的制备与应用有机发光材料是一种能够发出可见光的材料,具有广泛的应用前景。

本文将从有机发光材料的制备方法、性质及应用等方面进行论述。

一、有机发光材料的制备方法1. 化学合成法有机发光材料的化学合成法是最常见的制备方法之一。

该方法通过有机合成化学反应,将具有发光性质的有机化合物制备成发光材料。

例如,通过聚合反应得到具有共轭结构的聚合物材料,或者通过有机合成反应引入各种官能团,对发光性能进行改变。

2. 溶液加工法溶液加工法是一种简便灵活的有机发光材料制备方法。

通过将有机发光材料溶解在适当的溶剂中,形成溶液后进行涂覆、印刷、喷涂等工艺,得到发光薄膜或器件。

这种方法制备的材料可以灵活地应用于各种底板上,如玻璃、塑料等。

3. 分子组装法有机发光材料的分子组装法是一种自组装过程,通过分子之间的相互作用力来形成有序的结构。

例如,通过溶液中的自组装作用,将有机分子组装成超分子结构,形成有机发光材料。

这种方法可以控制发光材料的微观结构,进而调控其光学性能。

二、有机发光材料的性质1. 发光机理有机发光材料的发光机理主要包括荧光和磷光两种类型。

荧光是指物质在吸收能量后,光子几乎立即发射出来;磷光则是指物质在吸收能量后,通过内部转换过程,延迟一段时间后才发射出光子。

2. 发光颜色有机发光材料可以通过调控其分子结构和官能团的选择来实现对发光颜色的改变。

不同的官能团引入或改变结构,导致材料发光颜色的变化,可获得多种颜色的发光材料。

3. 光电转换效率有机发光材料的光电转换效率是衡量发光材料性能的重要指标。

高效率的发光材料能够在吸收的能量中有效地转化为光能,提高发光亮度和效果。

三、有机发光材料的应用1. 有机发光二极管(OLED)有机发光二极管是一种能够直接将电能转化为光能的器件。

它具有良好的可调性、柔性等特点,被广泛应用于显示、照明等领域。

例如,柔性OLED被应用于可卷曲显示屏、曲面显示屏等。

2. 发光材料传感器由于有机发光材料可以在不同环境下发生发光变化,因此可以将其用于传感器领域。

光致发光材料的制备及性能研究

光致发光材料的制备及性能研究

光致发光材料的制备及性能研究近年来,光致发光材料因其在光电器件和生物医学领域的广泛应用而受到了广泛关注。

本文将探讨光致发光材料的制备方法和性能研究。

一、光致发光材料的制备方法1. 化学合成法化学合成法是一种常用的光致发光材料制备方法。

通过控制反应条件和材料组分,可以合成出具有特定发光性能的材料。

例如,利用溶液法将银钙石和掺有特定离子的草酸盐溶液反应,得到发光性能优异的银钙石材料。

2. 模板法模板法是制备光致发光材料的另一种常用方法。

通过选择合适的模板,可以控制材料的形貌和结构,从而调控其光学性能。

例如,利用硅胶模板可以制备出具有纳米孔结构的光致发光材料,这种结构能够有效提高材料的发光效率。

3. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种低温制备光致发光材料的方法。

通过溶胶和凝胶的相互转化,可以在低温下制备出高质量的光致发光材料。

例如,通过溶胶凝胶法可以制备出具有优异光学性能的铝掺杂锗酸盐玻璃材料。

二、光致发光材料的性能研究1. 发光强度与激发波长的关系光致发光材料的发光强度与激发波长之间存在一定的关联。

通过研究材料的发光强度随激发波长的变化,可以了解材料的发光机理和光学特性。

例如,研究发现,某些特定的光致发光材料在短波紫外光激发下可以产生较强的发光,这使得它们在紫外线检测和生物成像方面具有潜在应用价值。

2. 时间解析发光时间解析发光是一种用于研究光致发光材料的动力学性质的方法。

通过测量材料发光的脉冲宽度和发光衰减速度,可以了解材料的激发态寿命和能量传递过程。

例如,时间解析发光研究表明,某种光致发光材料在激发后具有长寿命的激发态,并且能够将激发能量有效转移给周围分子,从而实现能量传递和发光增强。

3. 光电性能研究光致发光材料的光电性能对于其应用具有重要意义。

通过研究材料的光电转化效率、电子传输性质和载流子输运行为,可以评估材料的光电性能,为其在光电器件中的应用提供指导。

例如,研究表明某种光致发光材料具有优异的载流子输运性质和光电转化效率,因此在太阳能电池和光电探测器等领域有着广阔的应用前景。

蓝光发光材料的制备及其性能研究

蓝光发光材料的制备及其性能研究

蓝光发光材料的制备及其性能研究蓝光发光材料是一种可以发射蓝光波长的物质,在一些光电子和光通信领域中有着广泛的应用。

其制备和性能研究是一个长期、多方面的工作,需要从材料的物理特性、化学反应机制、工业生产等角度进行探究和优化。

本文将介绍蓝光发光材料的制备方法以及其性能研究的一些重要进展。

一、制备方法1.溶剂热法溶剂热法是一种将既定化合物以溶液形式高温反应后产生晶体的制备方法。

此种方法是通过化学反应的方式将不同金属原子、氧化物、卤化物、偏铁氧体等所需化学物质以特定的比例混合溶于高温溶剂中,经过一定的时间及强化的反应后,在常温下或干燥状态下可得到所需产品。

溶剂热法制备蓝光发光材料的过程非常重要,晶体的产率和结晶度直接影响到其性能。

2.共沉淀法共沉淀法是将原料中所需的金属离子共同混入一起,产生成分相同的沉淀物质,所得到的物质除去杂物和无用离子,经过反复洗涤后即可制备出蓝光发光材料。

共沉淀法制备出的蓝光发光材料,在光谱上呈现宽谱段,显示出强烈的蓝光发射特性,且具备优异的稳定性和高温性能。

二、性能研究1.发光机理蓝光发光材料的发光机理是指其在受到外部激发光源作用时,其内部原子、电子等粒子的能级跃迁时,所产生的基于电子能级间的跃迁而发射出的光波的过程。

通常情况下,蓝光发光材料发光的机理可以归纳为激子复合机理和缺陷激子机理。

2.光学性质蓝光发光材料的光学性质是指其在光学波段内的各种表现形式的物理性质。

该性质可以通过计算机模拟来确定,也可以通过实验测试来验证。

蓝光发光材料的光学性质包括吸光度、透明度、折射率、衰减系数、反射系数等参数。

这些参数的测定可以为原材料及加工后的产品的品质控制提供科学的数据支撑,同时也能帮助更好地理解蓝光发光材料的本质。

3.电学性质蓝光发光材料的电学性质与其化学结构、物理结构等有关。

通常包括电导率、介电常数、阻抗等参数。

这些参数在研究蓝光发光材料在电子学和光通信等物联网领域的应用时极其重要,即在某些设备、器件等中,需要将信号的高频电流传输到材料中,以激发其发射蓝光波长的特性。

半导体发光材料的制备及其应用研究

半导体发光材料的制备及其应用研究

半导体发光材料的制备及其应用研究半导体发光材料是一种具有重要应用前景的新型材料,其在消费电子、航空航天、医药以及能源等领域中都具有广泛的应用。

本文将介绍半导体发光材料的制备方法及其应用研究。

一、半导体发光材料的制备方法半导体发光材料的制备方法有多种,其中较常见的有以下几种:1. 溶液方法溶液法是一种常用的半导体发光材料制备方法。

它利用低沸点有机物质作为溶剂,在其中分别加入金属离子和有机配体,通过加热使其反应生成发光材料。

该方法制备过程简单,费用低廉,但存在环保问题。

2. 气相扩散法气相扩散法是将金属材料和其他材料混合,制成均匀的粉末,然后通过高温、高压的气相反应,沉积在基板上形成薄膜。

这种方法可以制备高质量的薄膜,但条件较苛,制备成本较高。

3. 水热法水热法是在高温、高压的水溶液中,通过金属离子和配体之间的络合反应,制备出发光材料。

该方法具有制备高质量、高度晶化的优点,但需要高压设备和精确控制反应条件,制备成本较高。

以上三种方法存在优缺点,不同的方法适用于不同的发光材料,根据实际需要进行选用。

二、半导体发光材料的应用研究1. 电子显示半导体发光材料在电子显示领域中得到广泛应用。

目前市场上的各类电子设备均使用LED(Light Emitting Diode)光源,其中就包括红、绿、蓝三原色的LED。

此外,还有OLED(Organic Light Emitting Diode)等新型电子显示技术的光源也采用半导体发光材料。

2. 光电通信在光电通信领域中,半导体发光材料也有着重要的应用。

如半导体激光器可作为高速光通信传输的光源,LED光源也被广泛应用于光纤通信的收发模块中。

3. 医学半导体发光材料在医学领域的应用也十分广泛。

例如将荧光染料与纳米材料结合,可以制成有精确控制释放药物的纳米粒子,可以在癌症治疗方面发挥作用。

4. 能源半导体发光材料在能源领域也有着广泛的应用。

例如利用LED制造高效节能的照明设备,可以节省大量能源。

纳米发光材料的制备及应用

纳米发光材料的制备及应用

纳米发光材料的制备及应用近年来,随着纳米材料的研究不断深入,纳米发光材料作为一种新型的发光材料也引起了人们的广泛关注。

纳米发光材料是一种在纳米尺度下制备的材料,具有极高的比表面积和量子效应,可用于生物荧光成像、LED照明、量子点显示等领域。

本文将从纳米发光材料的制备及应用两个方面入手,详细介绍该领域的相关研究进展。

一、纳米发光材料的制备1.1 化学合成法化学合成法是制备纳米发光材料最常用的方法之一。

该方法可通过控制反应条件(如反应温度、pH 值、溶剂种类等)来调节纳米颗粒的大小、形貌和光学性质。

例如,利用水热法可制备出具有优异荧光性能的锌氧化物(ZnO)纳米晶体,其荧光发射波长可在紫外到绿光范围内可调。

此外,利用高温或微波加热等方法也可制备出形貌和尺寸不同的纳米颗粒。

1.2 生物还原法生物还原法是一种利用生物体内还原酶的效应来制备纳米颗粒的方法。

该方法利用生物体内还原酶对反应物的还原作用使其析出成纳米颗粒。

生物还原法具有成本低、环保等优点,尤其适用于制备生物医学应用的纳米颗粒。

例如,通过金属还原酶的还原作用可制备出具有生物相容性的金属纳米粒子,用于生物荧光成像和微观观察中。

1.3 其他制备方法除了上述常见的化学合成法和生物还原法之外,还有很多其他方法用于制备纳米发光材料。

如气相沉积法、电化学沉积法、微乳液法等等。

这些方法各具优缺点,需要根据实际需要选择。

二、纳米发光材料的应用2.1 生物医学领域纳米发光材料在生物医学领域中的应用前景非常广阔。

由于纳米颗粒具有较高的比表面积和量子效应,因此可用于制备生物标记物和生物成像剂。

如在药物输送中,将药物包裹在纳米颗粒中可增加药物的稳定性和溶解度,提高药物的疗效。

同时,利用纳米发光材料作为荧光探针,可实现在体内定位、成像、监测等处理。

2.2 照明领域由于其独特的光学性质和高质量因子,纳米发光材料在照明领域也有着广泛的应用前景。

以LED为例,利用纳米发光材料作为发光材料,可实现高效、低功率消耗的照明。

光致发光材料的制备及其应用

光致发光材料的制备及其应用

光致发光材料的制备及其应用光致发光材料是近年来备受青睐的一种新型材料,它可以在受到光源刺激时发出发光现象。

这种材料的应用广泛,例如用于显示器、白光LED、生物成像等领域。

本文将会重点介绍光致发光材料的制备及其应用。

一、光致发光材料的制备制备光致发光材料的方法有很多种,常用的方法主要包括单晶生长法、溶胶凝胶法、离子束法、溅射法等。

这些方法都可以制备出高质量、高效的光致发光材料。

其中,单晶生长法是目前制备光致发光材料的主要方法之一。

它是将同种或不同种离子按一定比例混合后进行熔融,再通过降温或加入配体等方法来制备出单晶。

这种方法不仅可以制备出高质量的光致发光材料,并且还可以提高其量子效率,使其发光性能更为稳定和可靠。

另外,溶胶凝胶法也是一种较为常见的制备光致发光材料的方法。

这种方法主要是将金属离子的盐溶解在有机或无机溶液中,然后通过加入稳定剂等方法使其形成凝胶,最后通过烧结、高温焙烧等方法来制备出光致发光材料。

这种方法不仅制备简单,而且可以制备出复杂结构的光致发光材料。

二、光致发光材料的应用光致发光材料的应用非常广泛,下面将分别介绍其在显示器、白光LED、生物成像等领域的具体应用。

1. 显示器应用在显示器领域,光致发光材料主要应用于荧光材料和磷光材料。

荧光材料可以发放出各种各样的颜色,如蓝色、绿色、红色等颜色,这种材料广泛应用于彩色显示器的制备。

而磷光材料主要用于制备黑色背景的显示器,通过调节发光材料中的磷光材料含量,可以得到不同颜色的荧光材料,例如白色、蓝色等颜色,这种方法在LED制备中也有应用。

2. 白光LED应用在白光LED领域,光致发光材料的应用更为广泛,它主要用于制备LED的发光层。

发光层一般采用稀土材料或磷光材料制备。

将这些材料与LED芯片组合在一起,可以得到具有高亮度、高效率、长寿命等优点的白光LED。

目前,白光LED已经广泛应用于普及照明、广告灯箱、汽车照明等领域。

3. 生物成像应用在生物成像领域,光致发光材料主要作为探针,用于监测生物分子之间的相互作用,成像其中的化学过程,例如质子传输、氧化还原过程等。

发光材料的制备及其应用研究

发光材料的制备及其应用研究

发光材料的制备及其应用研究发光材料是一种在外界刺激下产生自发光辐射的材料,其具有广泛的应用前景。

在光电子学、半导体技术、生物医学、化学分析等领域中发光材料的应用已经非常广泛。

因此,发光材料的制备及其应用研究已成为当前研究的热点之一。

1. 发光材料的制备方法1.1 化学合成法化学合成法是一种制备高纯、高稳定性、高量的发光材料的方法。

其一般通过化学反应的方法来制备所需的发光材料。

例如,磷化物、氮化物、硫化物、氧化物等发光材料的制备都是采用化学合成法。

在化学合成法中,通常需要精确控制制备过程中的温度、pH值、浓度、加料速率、溶液的混合速度等一系列因素,这些因素影响着材料的亚微米级别结构和化学组成,从而改变材料的光学性质。

化学合成法制备的发光材料不仅制备过程简单,而且可以控制粒径、形貌、晶体结构等多方面因素,从而得到更好的发光效果。

1.2 生物合成法生物合成法主要是指利用生物体内众多的生物无机合成途径,利用自然的生物机理来合成发光材料。

其主要有两种类型,一种是生物有机无机杂化材料合成,另一种是微生物合成。

生物有机无机杂化材料的合成主要是在生物体内,利用蛋白、多酸、酶、核酸等生物大分子的晶体生长或聚集过程中引入无机物质,从而合成发光材料。

微生物合成法是指利用微生物代谢产生的高效酶的协助,在特定的环境中,将金属离子转化为可溶性、可稳定的发光金属配合物。

1.3 物理法物理制备法是指利用物理手段来制备发光材料的方法。

其主要包括溅射、物理气相沉积、离子束辐照等。

这些制备方法可以通过控制制备环境的温度、压力、辐照能量等参数来控制发光材料的化学组成、晶体结构和形貌等关键结构参数,从而控制材料的发光性能。

因此,物理制备法具有制备复杂、高性能发光材料的优势。

2. 发光材料的应用研究2.1 光电子学领域中的应用在光电子学领域中,发光材料主要用于制备低功率、高效率的激光器、发光二极管、荧光材料、电致发光器件等。

这些发光器件具有体积小、重量轻、功耗低的优点,广泛应用于电子、光电子、通信、显示、安全等领域。

发光材料的制造和应用研究

发光材料的制造和应用研究

发光材料的制造和应用研究发光材料是一类具有发光特性的材料。

它们在光刺激下会发出不同颜色的光,可以用于LED、显示器、荧光灯、夜视仪等多种领域。

发光材料的制造和应用研究一直是材料科学领域的研究热点。

本篇文章主要探讨发光材料的制造和应用研究现状。

一、发光材料的分类根据材料的发光机理,发光材料可以分为三类:荧光材料、磷光材料和电致发光材料。

荧光材料是指在受激后能够立即放出光子的材料。

例如荧光粉。

磷光材料是指在受激后先储能,并在激发结束后以较缓慢的形式释放出能量的材料。

例如:磷光粉。

电致发光材料是指在电场作用下,电荷在材料中运动,释放出能量并发出光的材料。

例如有机发光材料。

二、发光材料的制造发光材料的制造需要考虑多种因素,如发光效率、发光波长、寿命等。

以下是三种常见的发光材料的制造方法。

(一)荧光材料的制造荧光材料的制造一般采用化学合成方法。

合成的重要因素在于将材料粉体的粒径控制到纳米级,从而提高其光学活性。

(二)磷光材料的制造磷光材料的制造方法可以分为两类:无机合成法和有机合成法。

无机合成法一般采用溶胶-凝胶法或高温固相反应法。

有机合成法主要有两种:一种是以磷和有机分子为原料的有机-无机杂化合成法,另一种是以过渡金属离子为原料的配位化学反应合成法。

(三)电致发光材料的制造电致发光材料的制造需要考虑到其电致发光机理。

常用的有机发光材料一般采用化学合成法即可制备。

而对于无机电致发光材料,其制造过程需要对其晶体结构、材料热学性质等进行细致的研究。

三、发光材料的应用研究发光材料的应用涵盖了许多领域,以下将介绍其中几个。

(一)LED发光二极管(LED)是一种半导体发光材料,现已成为能源节约和环保领域的一种主流照明技术。

人们在制造 LED 时使用了大量的 InGaN 纳米材料,因为这种材料具有在可见光区域发射的优势。

通过对其外延生长技术和缺陷结构的研究,可以进一步提高其光电性能。

(二)显示器发光材料在显示技术中得到广泛应用。

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发光材料的制备方法
随着发光材料基质类型的不断发展,其制备方法也逐渐趋于多样化[7~10]针对各种基质的特点,相应发展出了溶胶-凝胶法、高温固相法、燃烧合成法、微波加热法、水热法、喷雾热解法、化学沉淀法、电弧法等制备技术。

这些制备方法的基本原理有着显著的差别,适用性也有所不同,具有较强的针对性。

1、溶胶—凝胶法
溶胶一凝胶法(Sol-Gel)是低温合成材料的一种新工艺,它最早是用来合成玻璃的,但近十多年来,一直是玻璃陶瓷等先进材料合成技术研究的热点,其原理是将组成元素的金属无机或有机化合物作为先驱体,经过水解形成凝胶,这些凝胶经过烘干成为玻璃粉末并进行成型,再在较低温度下进行烧结,形成玻璃陶瓷。

溶胶一凝胶法是应用前景非常广泛的合成方法。

它是采用特定的材料前驱体在一定条件下水解,形成溶胶,然后经溶剂挥发及加热等处理,使溶胶转变成网状结构的凝胶,再经过适当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法。

利用溶胶一凝胶法(Sol-Gel)制备发光材料时,把选好的基质材料制成溶液,配以激活剂、助溶剂等的有机化合物溶液或化合物的水溶液,混合均匀,溶液静化数小时后形成凝胶,经干燥、灼烧除去有机物后,再在一定气氛下烧结成产品,得到发光材料粉体。

范恩荣[11]用溶胶一凝胶新工艺制备出硅酸锌、硅酸钙发光材料。

此方法制备发光材料具有均匀性好,烧结温度低,反应容易控制,材料的发光带窄,发光效率高等优点。

但存在着要使用金属有机溶剂,成本高、操作繁琐、生产周期长,凝胶在烧结过程中收缩较大,制品易变形,对发光性能有一定影响等缺点。

溶胶-凝胶技术作为一种先进的工艺方法,具有反应温度低、对基材的尺寸与形状没有过高要求、仪器费用低、操作简单、材料性能调节余地大等特点,可以很方便地通过改变参与反应的有机与无机组分的含量来实现纳米涂层性能的调节。

溶胶是分散介质中基本单元尺寸为1~100 nm的固体粒子而形成的分散体系。

在Sol-Gel涂层制备中,溶胶的制备可分为有机途径和无机途径两种。

有机途径是通过有机醇盐的水解与缩聚而形成溶胶;无机途径则是通过某种方法制得
的氧化物小颗粒稳定悬浮在某种溶剂中而形成溶胶。

其中有机醇盐水解法是Sol-Gel法中应用最广泛的一种。

该法采用金属醇盐为先驱体溶于溶剂中发生水解或醇解反应,反应生成物聚集成几纳米至十几纳米尺寸的粒子并形成溶胶。

溶胶的形成过程如下:
无机盐水解水解反应:
O → M(OH)n + nH+
M n+ + nH
2
金属醇盐M(OR) n ( n为金属M的化合价)与水反应为:
M(OR)n + xH2O→M(OH)x(OR)n-x + xROH
缩聚反应
①失水缩聚-M-OH + OH-M→ -M-O-M- + H
O
2
②失醇缩聚-M-OR + OH-M→ -M-O-M- + ROH
凝胶是由溶胶经胶凝作用或胶凝反应得到的产物。

溶胶变成凝胶伴随有明显的结构变化和化学变化,参与变化的主要物质是胶粒,溶剂的变化不大。

在胶凝过程中,胶粒相互作用变成骨架或网络结构,失去流动性;而溶剂的大部分依然在凝胶骨架中保留,且能自由流动。

这种特殊的网架结构赋予凝胶以特别发达的比表面积及良好的烧结活性。

同熔融法和烧结法相比:
其优点为:在材料合成的初期就进行控制,材料的均匀性可以达到纳米级甚至分子级水平,故可获得均质高纯材料;该法合成温度比传统方法大为降低,能有效防止某些组分挥发并减少污染,能够合成出成分严格符合设计要求的玻璃陶瓷;可扩展基础玻璃的组成范围,合成传统方法无法获得的材料、不能形成玻璃的系统和具有高液相组成的玻璃陶瓷以及具有高温、高强、高韧性以及其它特殊性能的高新技术材料;较容易合成包含高度分散的极细小第二相粒子的复相材料,甚至合成出一维第二相(晶须)复相材料。

缺点是成本高、周期长:凝胶在烧结过程中收缩较大,制品易变形。

以金属氧化物和纯盐为原料制备粉体材料的工艺流程图,如下图所示:2、高温固相法
高温固相法是制备发光材料的传统方法,应用范围较广。

固相反应制备多晶粉末是以固态物质为初始原料,固体颗粒直接参与化学反应。

固相反应过程分为产物成核和生长两部分。

如果体系中存在气相或液相则能够加速物质的传输,在
固相反应中起重要作用,因此在固相反应法制备发光材料是往往加入适量助溶剂。

高温固相反应的传质过程可以分为蒸发—凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。

固相反映法制备发光材料具有晶化程度高、发光亮度高、发光颜色纯等特点,因此固相反应法是目前制备发光材料的主要方法之一。

3、燃烧合成法
燃烧合成法是指通过前驱体的燃烧合成材料的一种方法。

当反应物达到放热反应的点火温度时,以某种方法点燃,随后的反应由放出的热量维持,燃烧产物就是拟制备的材料。

该方法的主要原理是将反应原料制成相应的硝酸盐,加入作为燃料的还原剂,在一定的温度下加热几分钟,经剧烈的氧化还原反应,溢出大量气体看,进而燃烧,几十秒后即得疏松的泡沫状材料,不结团,易粉碎。

用燃烧法合成发光材料具有相当的适用性,燃烧过程产生的气体还可以充当还原保护气体。

该方法的优点是制得的产物成泡沫状、疏松、不结团、容易粉碎,发光下降不明显,不需要高温炉等用于外部加热的复杂设备,生产过程简便,反应迅速,产品纯度高,发光亮度不易受破坏,节省能源,成本低,是一种很有前途的合成方法。

但产品的发光性能还不太优良,在燃烧过程中还伴随有对环境有污染的气体。

4、微波加热法
微波的频率大约介于300MHz~300GHz,即波长在100cm~1mm范围内电磁波。

它位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间。

微波加热是材料在电磁场中由介电损耗引起的体内加热。

物质与微波作用有三种类型:物质是微波的反射体,物质是微波的传导体,物质是微波的吸收体。

微波加热法具有较好的应用价值,具有快速、省时、耗能少,仅需20~30分钟,操作简便,设备简单,周期短,结果重现性好:产品疏松、粒度小、分布均匀;发光性能不低于常规方法等特点,但缺少适合工业化大生产的微波窑炉。

5、水热法
水热法是指在密闭的体系中,以水为介质,加热到一定的温度时,在水自身产生的压强下。

体系中的物质进行化学反应,产生新的物相或新的物质。

密闭的容器是用高强度的合金钢(如1Cr18Ni合金钢)制成的反应釜,内部有聚四氟乙
烯或贵金属制成的衬套。

水热法反应按反应温度的高低分为三类:低温水热法的操作温度是在100℃以下,中温水热法是指在100℃~300℃之间的反应,高温水热法工作的温度可达1000℃,压力高达0.3Gpa。

水热法是利用做为反应介质的水的超临界状态下的性质以及反应物质在高温高压水热条件下的特殊物理和化学性质进行反应。

目前一些发光材料的制备反应多半是在低温水热和中温水热条件下进行的。

在加热升压的水热反应中,可以使物质中离子之间迁移扩散速度加快,水解反应加剧,也使物质的化学势和电化学势发生明显变化,因此可以使子在常压加热条件下难以发生的反应在水热条件下可以进行。

水热反应可以用于生长单晶和合成化合物。

这种比较缓和的化学反应特别有利用于制备亚微米级和纳米级粒度均一、不结团、形貌规整的发光材料粉体。

该法的优点是合成温度低,条件温和,产物缺陷不明显,体系稳定。

但所得产物的发光强度较弱,有待改善。

6、喷雾热解法
喷雾热解法是制备发光材料纳米和亚微米级的粉体,是将与产物组成相应的原料化合物配制成溶液和胶体溶液,在超声震荡作用下雾化成气凝胶的雾滴,用惰性气体或还原性气体将气凝胶状雾滴载带到高温热解炉中,在几秒短暂的时间内,雾滴发生溶剂蒸发、溶质沉淀、干燥和热解反应。

首先生成疏松的颗粒,并立即烧结成致密的微米级粉体。

7、化学沉淀法
化学沉淀法有时称为“前驱化合物法”或湿化学法,是利用水溶性物质为原料,通过液相化学反应,生成难溶物质从水溶液中沉淀出来。

沉淀物经洗涤、过滤后送入焙烧炉中进行热分解而制得高纯度超细粉体。

在沉淀法中,常选用草酸作为沉淀剂,因为在草酸溶液中,当pH>6时,C2O4 2+的分布系数为 1 [12],故将pH值控制在8~9有利于金属离子完全沉淀。

也有人选碳酸氢馁和碳酸按的饱和溶液作为沉淀剂[13],并适当添加有机试剂。

采用这种方法,最主要的是沉淀条件的控制,要使不同金属离子尽可能同时生成沉淀,以保证复合粉料组分的均匀性。

该法的优点是组分的均匀性好;缺点是对原料的纯度要求较高,合成路线相对较长,周期长,极易引入杂质
二、纳米半导体发光材料的制备方法
主要是用化学方法制备,化学方法可分为两类:一类是胶体化学方法,另一类是封装法又称尺寸量子化方法。

6.1、胶体化学法
胶体化学方法制备半导体纳米发光材料,是在具有稳定剂存在的情况下进行均相沉淀反应的方法。

稳定剂的作用是将生成的纳米颗粒包裹起来,抑制已经形成的纳米微粒再继续长大,并使它能够稳定存在而不结团。

这种方法的应用非常广泛,只要选择好适当的起始反应物和稳定剂,几乎可以制备出所有的半导体纳米材料,甚至可以将某些材料制得相当多的数量。

6.2、封装法
在一个纳米尺寸的微小空间里进行化学反应,制备纳米发光材料的方法,称作封装法,又称尺寸量子化法,就是在玻璃、气溶胶或沸石分子筛等的微孔中制备纳米微晶发光材料。

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