光致发光材料(精)
光致发光材料的研究和应用
光致发光材料的研究和应用光致发光材料是一种非常重要的学科，它对日常的工业制造、医学、生态学、远程通信、微小元件等领域都有着重要的应用价值。
光致发光材料是一类被称作“荧光体”的材料，这些材料能够通过外界的激发，将所吸收的能量在短时间内以光的形式释放。
光致发光材料都有哪些特性呢？光致发光材料的重要特性之一是它们能够被激发，从而发光。
这些材料的发光峰值波长有明显的区别，这意味着它们能够被用于同时进行多波长的检测。
另外，这些材料的发光强度通常随着发光峰值波长的变化而变化，这使得它们可以用于颜色测量和定量分析。
光致发光材料的另一个特性是其较高的量子效率，这意味着能量的利用效率较高。
由于这些材料能够集中吸收较高波长的光能，因此它们在大多数颜色检测应用中都优于其他荧光体。
这些材料的发光时间通常很短，这意味着它们可以用于观察材料结构和化学过程中的瞬间变化，这对于许多领域有重要的应用价值，例如医学成像和纳米科技。
光致发光材料的研究与进展随着纳米科技和生物技术的不断发展，光致发光材料也在不断发展。
目前，光致发光材料的研究围绕几个主要方向展开：1.新型材料的开发自上世纪80年代以来，关于光致发光材料的研究一直在进行。
不断有新的材料问世，例如基于碳纳米管的材料、硅纳米颗粒、钙钛矿薄膜等。
这些新型材料的应用极其广泛。
2.新型器件的研制光致发光材料也可以用于研制新型光电器件和生物检测仪器。
这些器件能够用于荧光成像、蛋白质检测、光谱学成像和分析以及分子探测等领域的应用。
3.光学纳米材料开发新型光学纳米材料是目前光致发光材料研究的趋势之一。
这些材料可以控制其光学和物理性质的参数，从而实现对于这些特性更好的控制。
在某些情况下，光学纳米材料的响应还会随温度、酸碱度等环境因素的变化而变化，这使得它们在生物成像和诊断方面非常有前途。
光致发光材料的应用1.光伏设备在太阳能电池生产中，发光材料已广泛应用于提高太阳电池的功效，提高太阳能转化成电能的效率。
实验24荧光粉Y2O2S∶Eu的高温合成(精)
4. Y2O2S : Eu的合成
取 一 份 煅 烧 后 的 产 品 ， 按 (Y,Eu)2O3 ： S ： Na2CO3 ： K3PO4=100:30:30:5 的质量比配料，在玛瑙研钵中混磨均匀， 装入石英坩埚或者刚玉坩埚中压紧，覆盖适量的硫磺及次 料(即不合格的成品)，加盖，于1150～1250℃下恒温15 min, 高温出炉，冷至室温。用水或浓度2～4mol· L-1的盐酸浸泡 后再用热水洗至中性，抽滤、烘干，即得白色的Y2O2S : Eu 红色发光粉。
2. 制备路线
原料制备,提纯
原料要有很高的纯度。含量极小杂质会使发光材 料发光性能有明显变化。按杂质作用性质可分为：激 活剂、共激活剂、敏化剂、猝灭剂和惰性杂质.所以, 荧光粉的基本原料要经过特殊处理。 发 光 材 料 的 表 示 式 一 般 都 只 写出基质 和激活剂 ，如 Y2O2S：Eu，激活剂的用量很少，一般为基质的10-5～10-2。 除此外,常加有助熔剂,用量为基质的5%～25%,有时还加还原 剂、疏松剂、电荷补偿剂等，配料一般分干法、湿法、半干 湿法等。 基质组分间发生化学反应，从而形成某一晶体的基质； 激活剂进入基质，使它处于基质晶格的间隙或置换晶格原子。 灼烧是形成发光中心的关键步骤。灼烧条件 ( 温度、气氛、 时间等) 直接影响着发光性能的好坏。 包括选粉、洗粉、包裹、筛选等工艺。这 些环节常常直接影响荧光粉的二次特性.
本实验合成的发光材料，是以Eu3+为激活剂离子，其电 子结构能基图、发射和激发光谱见下图，它是发射位于红 色区域的窄带光谱。
Y2O3:Eu3+的发射光谱的吸收光谱（Ex）和 发射光谱（Em） Eu3+的电子能级
Y2O2S:Eu是目前国内外彩色电视机的显像屏采用的
有机光致发光材料 ppt课件
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3.主要的光致变色高分子
3.2 吡喃类高分子：
吡喃类是两个芳杂环（其中一个含有吡喃环）通过一个SP3 杂化的螺碳原子连接而成的一类化合物的通称，其结构式如下 ，其中Ar1和Ar2可以是苯环，萘环，蒽环，吲哚环，噻唑环等 芳环或芳杂环。大多数吡喃类高分子的吸收发生在紫外光谱区 ，一般在200～400nm范围内，不呈现颜色
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3.主要的光致变色高分子
3.3 二芳基乙烯类高分子：
杂环基取代的二芳基乙烯具有一个共轭六电子的三烯母体 结构。在紫外光激发下，二芳杂环基乙烯化合物顺旋闭环生成 有色的闭环体。而在可见光照射下又能发生开环反应生成起始 物。以2,5-二甲基-3-噻吩基乙烯为例，典型的光致变色反应如 下。
2.3 质子转移互变异构
水杨醛缩苯胺希夫碱是一类易于制备的光致变色化合物在 紫外光照射下，发生质子由氧到氮的转移而常常显示出由黄到 橘红的颜色变化。
2.4 顺反异构
对二苯乙烯类、苄叉苯胺类以及生物体中的顺反异构化， 超分子中的顺反异构都可以进行。
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2.有机光致变色体系
2.5 氧化还原过程
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3.主要的光致变色高分子
含偶氮苯类高分子合成方法：
1）把含乙烯基的偶氮化合物与其它烯类单体共聚； 2）通过高分子与含重氮（或偶氮）化合物的反应； 3) 通过采用偶氮二苯甲酸与其它的二元胺和二元羧酸进行 共缩聚而把偶氮苯结构引入到高分子主链中； 4）把偶氮苯结构引入到聚肽的侧链中。
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3.主要的光致变色高分子
主要的光致变色高分子
俘精酸 酐类
吡喃类
二芳基 乙烯类
光致发光材料性能测量的方法
光致发光材料的常见应用
荧光灯 LED 激光 夜明设施 生物荧光标记 太阳能电池
荧光灯（日光灯、节能灯）
荧光灯（fluorescent lamp）是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体 放电灯，在低压汞蒸气放电过程中会产生大量的波长为253.7mm的紫 外线，以及少量波长为185nm的紫外线和可见光。在灯管表面涂有荧 光粉，可以将波长为253.7nm的紫外线转化为可见光。 荧光灯按外形结构可以分为两大类：直管型荧光灯和异型荧光灯。按 所涂荧光粉的不同又有日光色、冷色和暖色荧光灯之分。
固体激光器
激光器是受激发射光放大器。激光器发射的光就是 激光。 激光束可用于加工高熔点材料，也可用于医疗、精 密计量、测距、全息检测、农作物育种、同位素 分离、催化、信息处理、引发核聚变、大气污染 监测以及基本科学研究各方面，有力地促进了物 理、化学、生物、信息等诸多学科的发展。激光 器按其工作物质可以还分为固体激光器、气体激 光器和液体染料激光器。可见，激光工作物质对 激光器的发展起着决定性的作用。而固体激光晶 体的研究和发展是固体化学的一个重要领域。
能量传递
非辐射能量散射 hν 敏活过程 hν ’ 发光过程
敏活剂基态
激活剂基态
图3
应用之四：解释“毒物”作用
某些杂质对发光材料有“毒物”作用，激发光因材料含有 毒物而淬灭。毒物效应往往是以非辐射能传递方式起作用 的：能量或从敏活剂或激活剂传递到毒物上，而后者将能 量以振动能散射到基质晶格中，以致活性中心不能发光。 具有非辐射跃迁的离子有 Fe3+ 、Co2+、Ni2+ 等，因而在制备 磷光材料中应当杜绝这些杂质的一:解释斯托克位移
图2给出了基态和激发态的位形示意 图，由此可以解释发光的许多特性。 激活过程包括电子从基态能级A跃迁 到激发态的较高能级B产生一个活性 中心。依照弗兰克-康登原理，这个 过程体系能量从A垂直上升到B，而 离子的位形基本不变。但在激发态， 由于离子松弛（即位形改变），电 子以热能形式散射一部分能量返到 新激发态能级C形成新的活性中心。 那么，发光过程就是电子从活化中 心C回到原来基态A或D。显然，激活 过程能量Δ EAB>Δ ECA或Δ ECD。这就 解释了斯托克位移。 图2 发光中心基态和激发态的势能图
夜光颜料是光致蓄光型自发光材料.该颜料具有自动吸(精)
夜光颜料是光致蓄光型自发光材料。
该颜料具有自动吸
光、蓄光、发光的性能，吸收各种自然光（日光）、灯
光等
可见光5-15分钟，即可在夜晚或暗处持续发光8-12小时以上，并可无限次循环使用。
产品特性：稳定的物理和化学特性、极强的环境适应性、长久
的使用寿命。
能在户外或恶劣环境下使用,并能抵抗
紫外线的辐射，在高温（+500℃）及低温（1-20℃
下使用，不变黑、不变质、耐化学腐蚀性好。
产品颜色：黄、黄绿、浅蓝、绿、蓝绿、深兰、兰紫、红、
橙红等。
产品规格：粒径（5um-200um）目数（100目-800目）
产品用途：涂料、油墨、塑料、印花浆、玻璃、文具、工艺
品、开关、化纤皮革、消防标牌、建设装饰、陶瓷
等。
使用方法：不宜与不透明材料混合使用，以免降低其发光效能。
不能与含有重金属成分的钙质、稀释剂、助剂混
用。
不可进行强力研磨，应采用搅拌调入方法。
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。
光致发光材料
发光中心基态和激发态的势能图
激活过程：
电子从基态能级A跃迁到激发态 的较高能级B 产生一个活性中心 。这个过程体系能量从A垂直上升 到B。但在激发态，由于离子松弛 ，电子以热能形式散射一部分能 量返到新激发态能级C 形成新的 活性中心。那么，发光过程就是 电子从活化中心C 回到原来基态A 或D。显然，激活过程能量 ∆EAB>∆ECA或∆ECD。 ∆EAB>∆ECA ∆ECD
发光中心基态和激发态的势能图
发光“热淬灭”效应 （Thermalquenching effect）
• 在E点，激发态的离子在能量不改 变的情况下就可以回到基态，然 后再通过一系列的改变振动回到 基态的低能级上去。因此，E 点 代表一个“溢出点”（Spillorer Point）。 • 如果这样，全部能量就都以振动 能的形式释放出来，因而没有发 光产生。显然，E 点的能量是临 界的。一般说来，温度升高，离 子热能增大，依次进入较高振动 能级，就可能达到E 点。
紫外灯
彩色荧光灯
彩色荧光灯灯管内壁涂有荧光粉，荧光粉 吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉 不同，发出的光线也不同，这就是荧光灯可 做成白色和各种彩色的缘由。荧光灯的发光 效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的 电光源。
彩色荧光灯
高压汞灯
高压汞灯是玻壳内表 面涂有荧光粉的高压汞 蒸汽放电灯，发柔和的 白色灯光。结构简单， 低成本，低维修费用， 可直接取代普通白炽灯， 具有光效长，寿命长， 省电经济的特点。
光致发光材料的应用 新型无机发光材料
光致发光材料的应用
一
光致发光材料一个主要的应用 领域是照明光源， 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。
光致发光材料
光致发光材料光致发光材料是一种能够在受到光照射后产生发光现象的材料。
这种材料在现代科技中有着广泛的应用，包括LED显示屏、发光二极管、荧光材料等。
光致发光材料的发展对于提高光电器件的性能、节能减排以及推动信息技术的发展具有重要意义。
光致发光材料的种类繁多，其中最常见的包括有机发光材料和无机发光材料。
有机发光材料通常是指含有芳香环或共轭结构的有机化合物，其特点是颜色鲜艳、发光效率高、加工成本低等。
无机发光材料则是指以无机化合物为基础材料，如氧化锌、硫化锌、氧化铟锡等，其特点是稳定性好、使用寿命长、适用于高温环境等。
光致发光材料的发光原理是通过外界激发光源的作用下，材料内部的电子发生跃迁并释放出能量，从而产生光子。
这一过程中，激子的形成和电子的复合是关键步骤。
有机发光材料的发光机制通常包括荧光和磷光两种方式，而无机发光材料则主要以电子激子和空穴激子的复合为主。
光致发光材料的研究与应用已经取得了许多重要的成果。
在LED显示屏领域，有机发光材料因其发光效率高、颜色纯净、可弯曲性强等特点，已经成为了主流的发光材料。
而在生物医学领域，荧光探针作为一种特殊的有机发光材料，被广泛应用于细胞成像、药物传递和疾病诊断等方面。
此外，无机发光材料在荧光粉、荧光管等领域也有着重要的应用。
光致发光材料的发展趋势主要包括提高发光效率、拓展发光领域、改善材料稳定性等方面。
在提高发光效率方面，研究人员致力于寻找更高效的发光机制，设计新型的发光分子结构以及改进材料的合成工艺。
在拓展发光领域方面，光致发光材料的应用范围将不断扩大，涉及到照明、显示、生物医学、安全防护等多个领域。
在改善材料稳定性方面，研究人员将尝试寻找更加稳定的材料结构，提高材料的抗氧化、耐光衰减等性能。
总的来说，光致发光材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，其在LED显示、生物医学、照明等领域都有着重要的作用。
随着科技的不断进步，相信光致发光材料将会迎来更加美好的未来。
发光材料—有机光致发光材料
发光材料—有机光致发光材料王梦娟材料化学09-1 0901130828一:什么是发光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。
1、当某种物质受到激发（射线、高能粒子、电子束、外电场等）后，物质将处于激发态，激发态的能量会通过光或热的形式释放出来。
如果这部分的能量是位于可见、紫外或是近红外的电磁辐射，此过程称之为发光过程。
2、发光就是物质在热辐射之外以光的形式发射出多余的能量，这种发射过程具有一定的持续时间。
其中能够实现上述过程的物质叫做发光材料。
二:发光的类型发光材料的发光方式是多种多样的，主要类型有：光致发光、阴极射线发光、电致发光、热释发光、光释发光、辐射发光等。
其中光致发光又可以分为有机光致发光、无机光致发光等。
三:有机光致发光1、有机发光材料的发光原理有机物的发光是分子从激发态回到基态产生的辐射跃迁现象。
获得有机分子发光的途径很多,光致发光中大多数有机物具有偶数电子,基态时电子成对的存在于各分子轨道。
根据泡林不相容原理,同一轨道上的两个电子自旋相反,所以分子中总的电子自旋为零, 这个分子所处的电子能态称为单重态(2S + 1 = 0) . 当分子中的一个电子吸收光能量被激发时,通常它的自旋不变,则激发态是单重态。
如果激发过程中电子发生自旋反转,则激发态为三重态。
三重态的能量常常较单重态低.当有机分子在光能(光子)激发下被激发到激发单重态(S ) , 经振动能级驰豫到最低激发单重态(S1 ) , 最后由S1 回到基态S0 , 此时产生荧光, 或者经由最低激发三重态( T1 ) , ( S1 - T1 ) , 最后产生T1 - S0 的电子跃迁,此时辐射出磷光。
2、有机发光材料的分类有机发光材料可分为：(1) 有机小分子发光材料；(2) 有机高分子发光材料；(3) 有机配合物发光材料。
这些发光材料无论在发光机理、物理化学性能上，还是在应用上都有各自的特点。
有机小分子发光材料种类繁多，它们多带有共轭杂环及各种生色团，结构易于调整，通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度，从而使化合物光电性质发生变化。
光致发光pmma荧光光谱曲线
在这篇文章中，我将为你探讨光致发光PMMA荧光光谱曲线这一主题。
我们需要了解什么是光致发光PMMA，它的特性和应用。
我们将深入研究荧光光谱曲线的原理和特点，以及如何对其进行分析和解读。
我将共享我的个人观点和理解，并总结回顾本文的内容，帮助你更全面、深刻和灵活地理解这一主题。
光致发光PMMA是一种通过光激发产生发光的聚合物材料，其特性包括高透明度、良好的光学性能和化学稳定性。
它在LED、荧光显示器、激光技术等领域具有广泛的应用，成为了现代光电材料中的重要一员。
了解其特性和应用有助于我们更好地理解光致发光PMMA在科技领域的重要性和前景。
接下来，让我们转向荧光光谱曲线。
荧光光谱曲线是指物质在受到紫外光、X射线或电子束等激发后，发出的荧光光谱特性曲线。
通过分析荧光光谱曲线，我们可以了解物质的能级结构、发光机制和特征波长，对于研究和应用具有重要意义。
在分析荧光光谱曲线时，我们需要关注几个关键参数：发射波长、激发波长、荧光量子产率和荧光寿命。
发射波长是指物质发出的荧光光的波长范围；激发波长是指激发物质产生荧光的波长范围；荧光量子产率是指单位时间内发射的荧光光子数与激发的光子数之比；荧光寿命是指物质从受激发到发出荧光的平均时间。
通过对这些参数的分析，我们可以深入理解荧光光谱曲线所反映的物质发光特性和机制。
我想共享我对光致发光PMMA荧光光谱曲线的个人观点和理解。
在我看来，光致发光PMMA作为一种环保、高效的发光材料，具有巨大的应用潜力。
通过对其荧光光谱曲线的深入研究和分析，可以为材料的优化和应用提供重要参考，推动光电材料领域的技术进步和创新发展。
总结回顾本文的内容，我们首先介绍了光致发光PMMA的特性和应用，然后深入探讨了荧光光谱曲线的原理、参数和分析方法。
我共享了我的个人观点和理解，希望能够帮助你更全面、深刻和灵活地理解光致发光PMMA荧光光谱曲线这一主题。
通过本文的阅读，我希望你能对光致发光PMMA荧光光谱曲线有更深入的了解，并在相关领域的研究和应用中取得更多的成果。
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光致发光材料
一、光致发光原理
光致发光是指用紫外光、可见光活红外光激发发光材料而产生的发光现象。
它大致经历吸收、能量传递和光发射三个主要阶段。
吸收：当物质从外界吸收能量（光、电、高能粒子等），基态的电子将被激发到激发态，这个过程叫做吸收。
激发光辐射的能量可直接被发光中心（激活剂活杂质）吸收，也可以被发光材料的基质吸收。
在第一种情况下，发光中心吸收能量向较高能级跃迁，随后跃迁回到较低能级活基态能级而产生发光。
在第二种情况下，基质吸收光能，在基质中形成电子—空穴对，他们可能在晶体中运动，被束缚在各个发光中心上，发光是由于电子与空穴的复合而引起的。
当发光中心离子处于基质的能带中时，会形成一个局域能级，处在基质导带和价带之间，即位于基质的禁带中。
不同的基质结构，发光中心离子在禁带中形成的局域能级的位置不同，从而在光激发下，会产生不同的跃迁，导致不同的发光色。
发射：被激发到激发态的电子为非平衡态载流子，它们可能自发或受激从激发态回到基态，恢复到平衡态，并将吸收的能量以光的形式辐射出来，这一过程叫做发射。
二、光致发光过程
三、无机光致发光材料
（一）、制备方法
1、高温固相反应法
2、溶胶-凝胶法（sol-gel）
3、水热法
4、沉淀法
5、高温网络凝胶法
6、喷雾热解法
7、微波法
8、燃烧法
四、有机光致发光材料。