铝酸锶表面包覆的研究
铝酸锶基质发光材料的制备研究及应用的开题报告
铝酸锶基质发光材料的制备研究及应用的开题报告1. 研究背景铝酸锶基质发光材料广泛应用于LED照明、测量和生物医学等领域。
铝酸锶材料因其高的量子效率和发光强度、较宽的激发光谱和发射光谱以及良好的化学稳定性而被广泛关注。
为了改进其性能，研究铝酸锶基质发光材料的制备方法和发光机理，对该材料的应用具有重要意义。
2. 研究目的本研究的主要目的是探索铝酸锶基质发光材料的制备方法和发光机理，研究其在LED照明、测量和生物医学等领域的应用。
3. 研究内容和方法（1）研究铝酸锶材料的物理和化学性质。
（2）探索不同制备方法对铝酸锶基质发光材料的影响，包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、机械合成法等。
（3）利用光谱分析技术研究铝酸锶基质发光材料的发光机理。
（4）研究其在LED照明、测量和生物医学等领域的应用。
4. 研究意义本研究将为铝酸锶基质发光材料的制备方法和发光机理提供新的思路和方法，为该材料在LED照明、测量和生物医学等领域的应用提供技术支持和理论依据，具有重要意义。
5. 研究进展目前，已对铝酸锶材料的物理和化学性质进行了初步研究，确定了实验方案和测试方法。
下一步将进行铝酸锶基质发光材料的制备及性能测试，并展开发光机理的研究。
6. 研究计划第一年：进行铝酸锶材料的基础研究，包括物理和化学性质的测试。
第二年：探索不同制备方法对铝酸锶基质发光材料的影响。
第三年：利用光谱分析技术研究铝酸锶基质发光材料的发光机理，并研究其在LED照明、测量和生物医学等领域的应用。
7. 研究经费本研究需要经费50万元，主要用于实验设备购置及实验室开支。
热处理温度对铝酸锶长余辉薄膜结构和发光性能的影响
处 理 ，得到铝酸锶长余辉发光薄膜 。薄膜 的物相结构随热处理温度升 高而发 生改变 ，逐渐 由 Ｓ ｒ Ａ １ ： Ｏ 相转变为 Ｓ ｒ ４ Ａ １ ０ 相 ，光致
发 光性 能 随 之 发 生 改 变 。
关键 词 ：稀土掺杂；铝酸锶 ；薄膜；光致发光
中 图分类 号 ：０ ４ ８ ２ ． ３
ｒ ｉ ｎ ｇ ．Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｕ ｒ ｓ ｏ ｒ ｗａ ｓ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｌ ｍｓ ｉ ｎ ｗｅ ａ ｋ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｍｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ８ ０ ０℃ ， ９ ０ ０ ｏ Ｃ ，１ ０ ０ ０ ｏ Ｃ ａ ｎ ｄ １ １ ０ ０ ｏ Ｃ， ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｌ ｍｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｌ ｍｓ ｖ ａ ｒ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ —
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｒａ ｒ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｉ ｏ ｎｓ ｄ ｏ ｐ ｅ ｄ ｌ ｏ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉｌ ｆ ｍ ｐｒ ｅ ｃ ｕ ｒ ｓ ｏ ｒ ｗａ ｓ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｒ ｏ ｎ ｓ ｐ ｕ ｔ ｔ ｅ —
纤维素-铝酸锶复合膜的制备及表征
的包覆 对 荧光粉 发 光特性 影 响较 小 。纤维 素 一铝酸 锶 复合膜 可 以被 光线 （ 外光 ，太 阳光 ， 紫
第３ 期
张 伟等 ：纤维 素 一铝 酸锶 复合膜 的制 备及表 征
ｌ ５
３ 结论
纤维素一铝酸锶复合膜是一种新型的生物可降解材料。通过将氯化 １ 一 正丁基．一 ３ 甲基咪 唑纤 维素 溶液 与铝 酸锶 荧光 粉混 合 的方法 制 备得 到 了纤维 素 一铝酸 锶 复合膜 ， 制备 过程 简单
易控 。 使用 红外 光谱 、 ｘ射 线 衍射 、热重 分析 、 描 电镜 和 荧光 光谱 等方 法对 其进 行 了表征 。 扫 Ｉ Ｒ、Ｘ Ｄ 和 Ｔ Ｒ ＧＡ 结果 表 明复合 膜 中纤 维素 与铝 酸锶 荧光 粉之 间存 在着 一 定 的相 互作 用 ； Ｓ Ｍ 结 果表 明铝 酸锶 粉 末在 纤维 素膜 中分 布 均匀 ，相 容性 好 ；荧光 光谱 结果 表 明纤维 素膜 Ｅ
复合 膜 中既含 有再 生纤 维素 的特 征 峰 ， 含有 铝 酸锶 荧光 粉 的特征 峰 ， 一 步确证 了所制 的 也 进 是纤 维素 一铝 酸 锶复 合膜 。
２４ 热重 分析 ．
由 图 ４中可 以看 出 ，再 生 纤维素 膜 （ ） ａ 、纤维 素 一铝酸 锶 复合膜 （ ）两 者开 始分 解 的 ｂ
迁 【 。再 生 纤 维素 包 覆 后 的复 合 膜 （ ）发射 １ 引 ｂ 光 谱 峰值 的波 长无 显 著变 化 ，但 相对 强度 略有
长余辉发光材料的硅溶胶表面包覆研究
（ ａｕｔ Ｆ ｃｌ ｏ ｔ ｉｌ ｃ ｎｅＡ ｄＣ ｅ ｉ ｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ｈｎ ｎ ｅ ｉ ｅｓ ｅ ｅ， ｈ ｎ４０ ７ ，Ｃ ｉ ） ｙ ｆＭａｅａ ｉ ｃ ｎ ｈｍｃ ｇｎ ｒ ｇＣ ｉａＵ ｉ ｒｔ ｏ ｏｃ ｎ ｓ Ｗｕａ ３ ０４ ｈｎ ｒ Ｓｅ ａＥ ｅｉ ｖ ｓ￣ ｆＧ ｉ ｃ ａ
涂 料 工 业
Ｐ Ｎ ＆Ｃ ＡＩ Ｔ ０ＡＴ ＮＧ ＮＤＵ Ｒ Ｉ ＳＩ Ｓｒ Ｙ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ． １３ ７
Ｊ １２ ０ ｕ．０７
长 余 辉 发 光 材 料 的硅 溶 胶 表 面 包 覆 研 究
韩 丽 ， 书恩 ， 侯 潘 勇
（ 中国地质 （ 武汉 ） 学材 料科 学与化 学工程 学 院 ， 汉 ４０ ７ ） 大 武 ３ ０４
ｎ ＥＯ ： （ Ｏ）＝１ ４ ８ ａｅ ｎｔｅｔ ｔ ｇｏ ｗ ｔ ｐｏｆ ｘｉ ｔ ｎａ ｄｅ ｓ ｏ ｐｃｒ ｎ ｏｇ （ ｔ Ｈ） ｎ Ｈ２ ： ： ．Ｂ ｓｄｏ ｅ ｉ ｆ ａｅ ｒｏ，ｅｃ ａ ｏ ｎ ｍｉ ｉｎｓｅｔ ａ ｄｌ ｈ ｓｎ ｒ ｔｉ ｓ ａ ｎ
ｌ ｓｉ ｇ ｔｍｅ ｏ ｕ ｎｅ ｃ ｎ ｅ ｍａｅ ａ ，ｉ ｉ ｏ ｄ ｔ ａ ｅ ｈ ａ ｉ ｆｌ ｍｉ ｓ ｅ ｃ ｔｒａ ： ｎ ｉｉａ ａ ｔｎ ｉ ｆｔ ｌ ｍｉ ｓ ｅ ｃ ｔｒ ｌ ｔ ｓｆｕｎ ｈ ｔｗｈ ｎ ｔ ｅ ｒ ｔ ｏ ｕ ｎｅ ｃ ｎ ｅ ｍａ ｅ ｌ ａ ｄ ｓｌｃ ｈｅ ｉ ｏ ｉ ｓ ｌｉ ０： ｏ ｓ １ ４，ｔｅ ｃ ａ ｅ ｕ ｎｅ ｃ ｎ ｅ ｍａｅ ａ ｈｏ ｅ ｔｒｈｙ ｒ ｌｚｎ ｅ ｉｔｎ ｅ ｗｉ ｏ ｃ ｙ ｔｌｓｒ ｃ ｕ ｅ ｈ ｏ ｔｄ ｌ ｍｉ ｓ ｅ ｃ ｔｒ ｌｓ ｗｓ ｂ ｔ ｄ ｏｙ ｉ ｇ ｒ ｓｓａ ｃ ｔ ｎ ｒ ｓａ ｔｕ ｔ ｒ ｉ ｅ ｈ ｃ ａ ｇ ｄ，ｔ ｎ ｔａ ｕ ｎ ｎ ｅ ｉ ｂ ｕ ５． ｏ ｈ ｔｏ ｕ ｎ ｓ ｅ ｃ ｔｒａ ｔ ｏ ｏ ｔｎ ｈｎｅ ｈｅｉ ｉｉｌｌ ｍｉａ ｃ ｓａ ｏ ｔ９ ％ ｆｔ ａ ｆｌ ｍｉｅ ｃ ｎ ｅ ｍａｅ ｌｗｉｈ ｕｔｃ ａｉ ｇ，ａ ｄ ｔｅ ｌ ｎ ｉ ｎ ｈ ｏ ｇ ｌｓｉ ｇ ｔｍｅ ｉ ｂ ｕ ２ｈ ａ ｔｎ ｉ ｓ ａ ｏ ｔ１ ． Ｋｅ ｏ ｄ ｓ ｌ—ｇ ｌ ｓ ｒａ ｅ ｃ ａｉ ｇ； ｆｅ ｇＯ ｌ ｍｉ ｅ ｃ ｎ ｅ ｍａ ｅ ａ ｓ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｏ ｅ ； ｕ ｆ ｃ ｏ ｔｎ ａ ｒｌ Ｗ ｕ ｎ ｓ ｅ ｃ ｔｒ ｌ ｔ ｉ
荧光粉表面包覆研究概况
Ｃ ｅ ｓ ｌｅ ｙ ｃ ａ ｉｇ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｆｃ ．Ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｏ ｔ ｇ ｓ ｓ ｍ ，ｓ ｒ ｃ ｏ ｔ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｄ ｔｅ ｆ ｔ ｒ ｆ ｏ ｔ ｎ ａ ｂ ｏｖ ｄ ｂ ｏ ｔ ｈ ｓ ｈ ｒｓ ｒ ｅ ｈ ｕ ａ ｅ ｃ ａ ｉ ｙ ｔ ｎ ａ ｆ ｎ ｅ ｕ ａ ｅ ｃ ａ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ａ ｕ ｅ ｏ ａ — ｆ ｎ ｙ ｎ ｈ ｕ ｃ
１ ２ 氧化 铝包 覆膜 ．
ห้องสมุดไป่ตู้
，
目前 氧化铝包 覆膜 的主要 铝源有异 丙醇 铝 和可溶性 铝盐 ，
异 丙 醇 铝 通 过 溶 胶 一凝 胶 法 （ｏ —ｇ１ 在 荧 光 粉 上 进 行 包 膜 ， ｓｌ ｅ） 而
乙酯（ Ｅ Ｓ 和有机硅源。周文华等Ｈ 用 Ｎ ｉ 对铝酸锶进行 可溶性铝盐主要通过水解反应对荧光 粉进 行包覆 。李永绣等 ＴＯ ） ％ＳＯ 对异丙醇铝悬 浮液进行搅拌 ， 然后加入 少 二氧化硅包膜以改善其 耐水性 ， 将铝酸锶分散 于乙二醇 中后 ， 在 以异丙醇铝作为铝源 ， 浆液中加入水玻璃 ， 用稀硫酸调 节 ｐ Ｈ值至 ９～１ １时， 液析 出 浆
其他 的离 子 ， 目前 较 为 主 流 采 用 的 包覆 硅 源 。 是
烧结 以及耐温 、 耐化学 腐蚀等诸 多性 能 ， 可改善 材料 的韧性 、 也
强度窨 。
１ 荧光粉表面包覆膜体 系 ．
１ １ 氧化硅 包覆膜 ．
目前 氧 化 硅 包膜 用 的硅 源 主要 有 水 玻 璃 （ ａＳＯ ） 正 硅 酸 Ｎ ｉ， ，
Eu2+,Dy3+掺杂铝酸锶发光材料的制备和性能研究的开题报告
Eu2+,Dy3+掺杂铝酸锶发光材料的制备和性能研究的开题报告题目：Eu2+，Dy3+掺杂的铝酸锶发光材料的制备和性能研究研究背景：随着科学技术的不断发展，材料科学的研究已经成为一个引人注目的热点。
其中，发光材料的研制具有广泛的应用前景，包括显示技术、能源技术、生物医学、环境保护等众多领域。
铝酸锶是具有良好发光性能的材料，在应用中受到了广泛的关注。
因此，对铝酸锶的研究有着重要的意义。
研究内容：本文将通过化学合成的方法制备Eu2+，Dy3+掺杂的铝酸锶发光材料。
研究其物理和化学性质，比较不同掺杂浓度下发光性能的变化规律，探究该材料在发光应用领域中的潜在应用价值。
研究方法：1.用化学合成的方法制备Eu2+，Dy3+掺杂的铝酸锶材料。
2.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等仪器对材料进行物理测试。
3.采用紫外光谱法和荧光光谱法对材料的化学性质进行研究。
4.采用不同波长的激发光源研究其发光性能。
研究意义：制备Eu2+，Dy3+掺杂的铝酸锶发光材料，探究其物理和化学性质，研究不同掺杂浓度下的发光性能，可为该材料在发光应用领域中的推广和应用提供理论和实践支持。
预期成果：1.成功制备Eu2+，Dy3+掺杂的铝酸锶发光材料。
2.研究其物理和化学性质，并探究不同掺杂浓度下的发光性能。
3.将研究结果应用于实际发光领域，并取得良好的应用效果。
参考文献：[1] N. V. Klassen, K. D. Liang, S. A. Payne, et al. Efficient, Narrow-Line Laser Emission from a Co-Doped Aluminate Garnet [J]. The Journal of Physical Chemistry B, 1999, 103(13), 2425-2428.[2] G. Liu, K. Liu, J. Xu, et al. Synthesis and luminescence properties of SrAl2O4: Eu2+,Dy3+ phosphors [J]. Journal of Materials Science Letters, 2001, 20(18), 1697-1699.[3] G. Blasse, B. C. Grabmaier. Luminescent materials [M]. Springer Berlin, 1994.[4] P. Dorenbos. Luminescence of Ce3+ -doped crystals: new insights from a point-charge study [J]. Journal of Physics: Condensed Matter, 2010, 22(5), 055401.。
氧化铝包覆荧光粉
Encapsula tion Study on Stron tium A lum ia te P igm en t
Huang Yongp ing (App lied Chem istry & Environmental Science Dep t. , Changsha University, Changsha 410003, China)
Abstract: The inorganic A l2O3 encap sulation on SrA l2O4 : Eu2 + , Dy3 + lum inescent powder for reform in its water2 resistancefor was firstly studied. The experiment results showed that the encap sulation film was compose of A l2O3. The water2resistance p roperties were better than that of its original one , and still keep good persistent lum inescent p roperties which loss below 8%.
2005年第 4期
广 东 化 工
25
由于水解时有大量的生成 ,浆液逐渐显出碱性 ,通过测 量浆液的 pH,可以定性知道样品水解的程度与速度 ,从而判 断样品的耐水性 。
由图 1可见 ,原样在 90m in内严重水解 , pH 迅速升高至 12以上 , 100m in后完全水解 , pH 不再变化 。产品在 150m in
长余辉发光材料的硅溶胶表面包覆研究
长余辉发光材料的硅溶胶表面包覆研究韩 丽,侯书恩,潘 勇(中国地质(武汉)大学材料科学与化学工程学院,武汉430074) 摘 要:采用正硅酸乙酯(TE OS )为原料,通过溶胶-凝胶法对铝酸锶型长余辉发光粉颗粒表面包覆氧化硅膜,防止发光粉的水解失效。
试验以草酸作催化剂,分别讨论了乙醇、水、催化剂对包膜效果的影响,最终确定硅溶胶制备的工艺条件[n (TE OS )∶n (Et O H )∶n (H 2O )为1∶4∶8]。
经耐水性、激发光谱、发射光谱以及长余辉性能测试,发光粉与Si O 2的比为10∶4时就可以很好地防止水解,晶体结构不会发生变化,初始亮度为包膜前的95.9%,余辉时间长达12h 。
关键词:溶胶-凝胶法;表面包覆;长余辉发光粉中图分类号:T Q 62017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)07-0018-04作者简介:韩丽(1978—),女,在读博士,师从侯书恩教授,专业方向为岩矿材料。
Research of S ili ca Sol Coa ted Afterglow L um i n escence M a ter i a lsHan L i,Hou Shuen,Pan Yong(Faculty of M aterial Science A nd Che m ical Engineering China U niversity of Geosciences,W uhan 430074,China ) Abstract:Tetraethyl orthosilicate (TE OS )is used as ra w material,str ontium alum inate aftergl ow lum i 2nescence material was coated with silica s ol by Sol -Gel p r ocess,in order t o p revent lum inescence material fr om hydr olyzing .Oxalic acid was used as catalyst .The influence of ethanol,water and catalyst on the p r op 2erties of the coating were discussed .The p reparati on conditi ons of silica s ol coating were finalized:n (Et O H )∶n (H 2O )=1∶4∶8.Based on the testing of water p r oof,excitati on and e m issi on s pectra and l ong lasting ti m e of the lum inescence material,it is f ound that when the rati o of lu m inescence material:and silica s ol is 10∶4,the coated lum inescence material shows better hydr olyzing resistance with no crystal structure changed,the initial lum inance is about 95.%of that of lum inescence material without coating,and the l ong lasting ti m e is about 12h . Key W ords:s ol -gel;surface coating;aftergl ow lu m inescence materials0 引 言20世纪90年代初,亮度高、无放射性危害、余辉时间长的稀土激活碱金属铝酸盐基发光材料的出现,使得发光材料的研究有了新的发展[1]。
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通过正硅酸乙酯对铝酸锶表面进行包覆的研究
一、研究目的：
SrAl2O4:Eu2+,Dy3发光粉的光致发光机理一般认为是：在光源照射下，基质晶格吸收激发能，并将所吸收的能量传递给激活剂离子Eu2+使激活剂阳离子的最外层电子吸收能量后由基态跃迁到激发态，光源照射结束后，被激发的电子由激发态返回基态并以发光的形式释放能量。
Dy3作为一种共激活剂而加入。
然而，在高温下SrAl2O4:Eu2+,Dy3发光粉中的Eu2+很容易被氧化为Eu3+，从而导致发光粉失去发光性能。
铝酸锶的耐热温度一般只有600℃，在1000℃以上基本就丧失了余辉发光性能。
在发光粉颗粒表面包覆一层二氧化硅等无机材料，将发光粉与外界隔离开来，在一定程度上改善SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光粉的耐高温性能。
一般，包覆二氧化硅以后可以将SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的耐高温性能提高到800℃以上，铝酸锶表面的二氧化硅包覆能改善其耐高温性能。
包覆材料：正硅酸乙酯
包覆方法：溶胶凝胶法
二、实验过程：
1、实验原料：正硅酸乙酯，乙醇，去离子水，稀硝酸。
2、实验步骤：
（1）、取1：3：5的正硅酸乙酯：无水乙醇：蒸馏水。
（2）、将乙醇缓慢倒入正硅酸乙酯中并不断搅拌，按量再将蒸馏水缓慢滴入乙醇与正硅酸乙酯溶液中。
（3）、将（2）中溶液放入磁力搅拌器上搅拌5小时，温度50℃，转速800rpm。
（4），静置（3）中溶液，等变为溶胶时将一定量发光粉倒入溶胶中搅拌半个小时,静置待溶胶变为凝胶。
（5），将（4）中凝胶倒入坩埚中放入干燥箱中干燥13个小时。
（6），将（5）中的得到的产物放入烧结炉中600 ℃。
烧结5个小时球磨以后即可得到包覆有二氧化硅的发光粉。
三、水解反应的影响因素
1、水的添加量
水的添加量对反应过程影响很大，该过程不需要完全水解，水
过量则会导致水解液羟基含量过多，易凝胶，水不足，水解液活性低，镀膜强度不够。
2、酸的添加量
酸在水解过程中起到催化作用，决定了反应速率，酸过多则会加速缩聚导致储存期缩短。
酸不足则会析出二氧化硅，减少二氧化硅含量。
此外酸的添加量决定了最终的PH。
我们一般选用10%稀硝酸调节到PH为3~4.
3、反应温度
正硅酸乙酯水解为一个放热过程，同时有乙醇生成，当温度高于乙醇沸点，反应体系易暴沸，乙醇大量逸出，不安全。
一般温度选择40~60，不宜超过70.
4、反应介质
由于正硅酸乙酯不溶于水，因此水解反应在有机溶剂中进行。
通常选择醇类，脂类，醚类物质，例如乙醇，异丙醇，醋酸丁酯或它们的混合物，我们实验选择乙醇作为反应介质。
四、实验图片
五、下一步计划
1、继续探究正硅酸乙酯水解的的机理，尽可能的控制水解过程的各个环节。
2、通过改变包覆量来改变包覆厚度，并研究包覆厚度对发光粉包覆效果以及发光亮度的影响。
3、通过对包覆后的发光粉做X射线扫描，电镜扫描及其发光性能测试，以获得包覆效果最好的发光粉。
4、进一步了解发光粉的硅酸锆包覆机理。
并抓紧进行相关实验。