长余辉材料
可见光长余辉材料的设计合成及其余辉特性的研究

可见光长余辉材料的设计合成及其余辉特性的研究可见光长余辉材料的设计合成及其余辉特性的研究引言:在现代生活中,越来越多的事情需要在光线暗淡或者没有光的环境下进行操作。
为了解决这一问题,人们开始研究和开发各种可见光长余辉材料。
本文将针对可见光长余辉材料的设计合成及其余辉特性进行研究。
一、可见光长余辉材料的设计1.1 研究背景可见光长余辉材料是一种能够在光线暗淡或者没有光的环境下发光的材料。
它通过吸收外界光线并在光源关闭后持续发光,从而提供持久可见光,在夜间或者能见度低的情况下提供照明效果。
这种材料的发展对提高夜间可见度和灯光照明效果具有重要意义。
1.2 设计原则可见光长余辉材料的设计需要考虑以下几个原则:(1)高吸收效率:材料应具有高吸收外界光线的能力,以充分利用光能。
(2)长持续发光时间:材料应具有长时间的余辉效果,以满足不同使用场景的需求。
(3)稳定性和可靠性:材料应具有良好的稳定性,能够经受环境变化和长时间使用的考验。
(4)低能耗:材料应具有低能耗特性,以提高其实用性和经济性。
二、可见光长余辉材料的合成2.1 目前的研究方向目前,可见光长余辉材料的合成主要有两个方向:有机合成和无机合成。
有机合成主要利用有机分子的发光性质,通过分子结构的调控来实现长余辉效果。
无机合成则利用晶体的特性,通过成分和结构的设计来实现长余辉效果。
2.2 合成方法与步骤在有机合成方面,常用的方法包括溶液法、溶胶凝胶法和共沉淀法。
其中,溶液法通过溶解合成原料,加入适当的催化剂,并在适当的条件下进行反应。
溶胶凝胶法则通过溶胶和凝胶过程进行材料的制备。
共沉淀法则是将合成原料同时溶解在适当的溶剂中,通过控制反应条件和沉淀速率来实现材料的制备。
在无机合成方面,常用的方法包括热分解法、水热法和溶胶-凝胶法。
热分解法是在高温条件下使化学反应发生,从而合成出所需的材料。
水热法则是利用高温高压的水环境下进行反应。
溶胶-凝胶法则是通过溶胶和凝胶过程,使溶解的金属离子逐渐组装成凝胶体系。
长余辉光催化材料

长余辉光催化材料
长余辉光催化材料是一种新型的光催化材料。
它能够在可见光下响应,并且具有长余
辉时间,这使得其具有很高的光催化活性和稳定性。
该材料可以有效地去除水中的污染物,例如有机污染物和重金属离子等。
长余辉光催化材料是由两种不同的材料组成的:荧光固体和催化剂。
荧光固体通常是
稀土离子,如钇离子(Y3+)和镓离子(Ga3+)。
催化剂通常是金属氧化物,如二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)。
这些材料在制备时经过简单的混合,然后在高温下烧结而成。
长余辉光催化材料的工作原理是利用荧光固体的长余辉效应来增强催化剂的光催化性能。
在光照下,荧光固体会吸收光子,并将其激发到一个高能级状态。
当光子被吸收并跃
迁到较低的激发态时,荧光固体会发出光子,这就是所谓的荧光效应。
在短时间内,荧光
固体会发射出大量的光子,但是在长余辉时间内,荧光固体会继续发射光子,这就增强了
催化剂的光催化性能。
长余辉光催化材料已被广泛应用于水处理、空气净化和光催化合成等领域。
在水处理
方面,长余辉光催化材料可以去除水中的有机物、色素和微生物等污染物。
在空气净化方面,长余辉光催化材料可以去除有害气体,如NOx、SOx和甲醛等。
在光催化合成方面,长余辉光催化材料可以用于有机分子的合成和有机光化学反应等。
总的来说,长余辉光催化材料是一种非常有前途的光催化材料。
随着技术的不断发展
和应用的不断拓展,它将在环境保护、能源利用和化学合成等方面发挥越来越重要的作
用。
长余辉发光材料的应用

长余辉发光材料的应用
长余辉发光材料是一种特殊的材料,可以在光源关闭后继续发光一段时间。
长余辉发光材料的应用非常广泛,其中一些典型应用包括:
1.紧急疏散标识
长余辉发光材料可以应用于安全标识和紧急疏散标识,例如灭火器、安全门、应急出口等,在灯光照明故障或停电情况下仍然能够清晰地指示出来,防止因灯光故障或停电而导致的紧急情况中的安全隐患。
2.航空航天领域
在航空航天领域,长余辉发光材料可以应用于指示仪器、仪表与救生设备上。
在黑暗中,使用这种发光材料,可以让仪器、仪表与救生设备等设备在黑暗中一目了然,提高安全性和适应性。
3.建筑、装饰和艺术设计领域
在建筑、装饰和艺术设计领域,长余辉发光材料可以应用于创建独特的、灵活性高的照明效果,营造出神秘、奇异、梦幻的氛围,替代传统的照明方式,并且耗能低,具有环保性。
4.防伪领域
在防伪领域,长余辉发光材料可以利用其在黑暗中发光的特性,与安全标识、身份证件等材料结合使用,从而可以有效地增强防伪性能。
5.玩具、文具等消费品领域
在玩具、文具等消费品领域,长余辉发光材料可以通过与彩色材料的结合,制成发光笔、发光贴纸、发光飞盘等,充分发挥消费品的潜力,丰富人们的生活和娱乐方式。
总之,长余辉发光材料具有广泛而优越的应用前景,可以在很多不同的领域中为人们的生产、生活和娱乐提供更加安全、适宜、环保等方面的服务。
长余辉材料的发展与历史

长余辉材料的发展与历史1.1 长余辉发光材料体系长余辉发光现象自从20世纪初期被发现以来,已经历经了一个多世纪的发展,截止到大约20世纪90年代,金属硫化物体系的长余辉材料都是性能最为优越的。
1992年左右,铝酸盐长余辉材料的研究取得了重大突破,其较之第一代长余辉发光材料在发光的时间和长度上,以及材料本身的化学稳定性上都有了巨大改善。
再往后发现的硅酸盐材料在蓝色系长余辉的发光上性能明显优于铝酸盐材料,并在化学性质上边线出了更为优异的稳定新特质。
1.1.1 金属硫化物体系金属硫化物体系一直在90年代以前都被认为是性能最为优异的长余辉材料,其分为过渡金属硫化物体系及碱土金属硫化物体系。
过渡金属硫化物体系是最早被人们发现研究的长余辉材料,1866年Sidot在法国首次制备出了黄绿色长余辉发光材料ZnS:Cu2+,在加入Co3+,Er3+作为激活剂激活后可以大大提高其余辉时长,由原先的200min左右提高至500min左右。
但其在紫外线环境下的耐受能力较弱,经长时间照射会出现衰变发黑的现象。
碱土金属硫化物的研究基质主要为CaS,以稀土离子作为激活剂,多为Bi3+Eu2+等。
1.1.2 铝酸盐体系通过稀土元素铕作为激活剂的铝酸盐也是近年研究热点。
铕激活的高效稀土发光材料多表现为短余辉,在1975年首次被发现的MeAl2O4;Eu2+(Me:Ca,Sr,Ba)其发光特征几乎接近ZnS型传统长余辉材料。
1991年铝酸锶铕磷光体被复旦大学的宋庆梅等合成成功,荧光衰减曲线由指数曲线拟合后的快速衰减和非指数衰减的慢速衰减过程组合而成。
1993年松尺隆嗣报道了关于铝酸锶铕的相关长余辉特性,得到其衰减规律I=ct-n(n=1.10)不同时间发光亮度比的高5~10倍,衰减时间在2000min以上仍可达到人眼能够分辨的程度(0.32mcd/m)。
1995年唐道明等再一次对铝酸锶铕进行了发光特性的的研究,验证了此材料的发光衰减规律。
一种新的红色长余辉材料:LaAlO3Eu3+

一种新的红色长余辉材料:LaAlO3:Eu3+LaAlO3单掺Eu3+样品可以由La2O3样品,Al(OH)3样品和Eu2O3样品通过1773K 在氧化环境下用固相法成功的获得。
获得的LaAlO3:Eu3+样品具有余辉特性,所表现出来的红色,是由Eu3+离子作为发光中心的,波峰在592nm,610nm和628nm 的发射光组成,分别是Eu3+离子的5D0到7F1,5D0到7F2,和5D0到7F3轨道的跃迁。
热释光测量证明了LaAlO3:Eu3+样品中包含5个热释峰,对应的陷阱能级大约分别为0.95 eV,、0.35 eV、 1.45 eV、 1.17 eV和1.48 eV,其中深度为0.95 eV导致此样品在常温下有余辉。
长余辉发光材料简称长余辉材料,又被称为蓄光型发光材料、夜光材料,其本质上是一种光致发光材料,它是一类吸收能量如可见光,紫外光,X-ray等,并在激发停止后仍可继续发出光的物质,他能将能量储存在能陷里,是一种具有应用前景的材料。
长余辉材料通过吸收激发光的能量变为激发态,然后经过辐射弛豫回到基态放出光子,从而达到延迟发光的作用,从而产生余辉。
所以材料在受激停止后,继续发出的光称为余辉。
余辉的持续时间称为余辉时间。
小于1微秒的余辉称为超短余辉,1~10微秒的称为短余辉,10微秒~1毫秒间的称为中短余辉,1毫秒~1秒间的称为中余辉,大于1秒的称为长余辉。
随着对环保荧光材料的需求逐渐增多,长余辉材料在显示,标识和节能方面的优势让这种材料越来越具有吸引力。
它们被广泛的应用与制作紧急照明,安全指示牌和路标等方面。
近些年来,由于长余辉材料与生物科学组成的交叉学科里,红色长余辉作为生物标记应用于医学领域的美好前景,加大了人们对于红色长余辉的研究力度。
人类研究长余辉物质约有1000余年的历史。
1866年,法国的Sidot首先制备了ZnS:Cu。
最早开展了这一系列长余辉材料的研究工作。
直到20世纪初长余辉材料才真正实现工业化生产和实际应用。
x射线长余辉 氟化物纳米晶 紫外长余辉

x射线长余辉氟化物纳米晶紫外长余辉长余辉是指材料在光照结束后仍能持续发光的现象。
近年来,科学家们对长余辉现象进行了广泛研究,并成功开发了一系列具有长余辉特性的材料,其中包括x射线长余辉和氟化物纳米晶长余辉。
此外,紫外长余辉也是当前研究的热点之一。
下面,我将分别介绍这三种材料的特点和应用。
首先,x射线长余辉是指在材料受到x射线照射后,释放出持续的光亮。
这种现象可以应用于医学影像学中的x射线成像。
传统的x射线成像仅能提供静态图像,而x射线长余辉则可以记录动态过程。
这种特性尤其适用于诊断心脏活动和血液流动等动态变化的疾病。
此外,x射线长余辉还可以应用于辐射治疗中。
利用x射线长余辉材料,可以更准确地测量和记录放射疗法的剂量,从而更好地控制患者接受的辐射量。
其次,氟化物纳米晶长余辉也是一种具有持续发光特性的材料。
该材料由氟化物晶体微晶体组成,具有优良的光致发光性能。
氟化物纳米晶长余辉材料的主要应用之一是作为发光标记用于生物医学研究。
在细胞标记和病理检测中,通常需要一种具有持久发光特性的标记物,可以在长时间内追踪细胞或病变的位置。
氟化物纳米晶长余辉材料不仅具有长时间的发光持续性,还具有较高的亮度和图像分辨率,因此成为生物医学研究中广泛应用的标记物之一。
紫外长余辉是指在紫外光照射结束后,材料释放出持续的可见光。
这种现象在夜光材料中应用较多。
传统的夜光材料通常需要接受强光照射,才能释放出一段时间的荧光。
而紫外长余辉材料则可以在紫外光的照射下储存能量,然后在光照结束后持续发光。
这种材料在应急照明和夜光产品中有很大的潜力。
例如,在紧急情况下,建筑物的紫外长余辉照明系统可以为人们提供可见光,在黑暗中进行疏散和救援。
在以上三种长余辉材料中,共同的特点是均可持续发光,具有长时间稳定性和高亮度。
这种特性使得这些材料在各个领域具有广泛的应用前景。
总结起来,x射线长余辉、氟化物纳米晶长余辉和紫外长余辉材料都具有持续发光的特性,并在医学成像、生物医学研究以及照明方面发挥着重要作用。
长余辉发光材料的研究历程

2.燃烧法
该方法是用硝酸盐和有机还原剂的混合水溶液在较低的温度下燃烧,通过发生氧化还 原反应来制备长余辉发光材料。王惠琴等和陈仲林等成功地采用燃烧法合成了长余辉发光 材料,研究结果表明,燃烧法的优点是所需炉温较低(500~700℃),反应快速(3~5min), 产品纯度高,合成的磷光体不结团,容易粉碎,磨细以后发光亮度下降不大。燃烧法与高 温固相反应法相比,具有省时和节能等优点,是一种很有应用前途的发光材料制备方法。 其缺点是在制备过程中伴有大量的氨等气体逸出,这些气体会对环境产生污染。此外,所 制备材料的发光亮度比高温固相反应法产物的发光亮度要小。
二.长余辉发光材料面临的问题和解决方案
目前研究较多的长余辉发光材料是以SrAl2O4: Eu2+ , Dy3+为代表的长余辉发光材料,其余辉时间长、亮度高、 性能稳定且无毒害,但这种体系发光材料的发光颜色单 一且耐水性较差。针对这一缺点,以硅酸盐为基质的发 光材料由于具有良好的化学稳定性和热稳定性好、发光 颜色多、原料来源丰富价廉而受到人们的重视,一跃成 为发光材料方面研究的热点。 目前高温固相合成法仍是制备稀土发光材料的主要方 法,但是烧结温度高,颗粒粒径大,不利于制作发光制 品,更合适合适的制备方法,比如:共沉淀法、水热合 成法、微波法等。
长余辉发光材料的研究进展
主讲人: XX
内
一
二
容
长余辉发光材料的发展历程和现状 长余辉发光材料面临的问题及解决方案
三
四
长余辉发光材料的制备方法
长余辉材料制备过程中工艺参数的控制
一.长余辉发光材料的发展历程和现状
长余辉光致发光材料具有很长的历史,1866年法国化学家西多特首先树 备出了ZnS : Cu发光材料。 1886年,法国化学家布瓦博德朗发现,发光材料中少盘搀杂的金属原子 起着很重要的作用。 20世纪初期,德国物理学家勒纳德对长余辉光致发光材料做了详细的研 究,并系统地研究了硫化物中激活封如Cu,Ag,Bi,Mn等的作用和荧光衰减曲线, 得出“中心论”一说,认为在“中心’.处存在激发、储存能量和发光的过程。 长余辉光致发光材料中较有名的是硫化物发光材料.包括CaS:BO发紫蓝色 光):CaSrS:Si(发青色光):ZnS,Cu(发绿色光)i2nCd5:Cu(发黄色或橙黄色光〕。 1946年,Froelich发现以铝酸盐为基体制备出的发光材料-------SrAl2O4 :Eu2+,在经过太阳光的照射后,可发出波长为400-- 520nm的有 色光,进入六七十年代,SrAl2O4:Eu2+材料的研究主要集中在荧光灯阴极射 线管中的应用,飞利浦公司在这方面进行了大量研究,主要是对SrAl2O4 : Eu2+系统进行改进;一种是制备非剂量化学物的SrAl2O4 : Eu2+材料;一种是 在SrAl2O4 : Eu2+系统的基础上添加其它物质。 1968年.Palilla发现SrAl2O4 : Eu2+的发光过程首先是经历一个快速衰减 过程,然后在低发光强度范围。还存在着较长时间的持续发光。这一发现使 得长余辉光致发光材料的研究进入了一个新的阶段。
长余辉发光材料

长余辉发光材料
长余辉发光材料是一种基于“锂离子电池”的新兴发光材料,它有着优异的性能,通常用于装饰、照明、标志等。
长余辉发光材料的主要原理是在催化剂的作用下,使锂离子电池中的锂离子发生反应而产生光。
这种发光材料的特点是具有高可靠性、高效率、长寿命等优点,可以提供良好的照明效果,同时也可以降低能耗。
由于其优良的性能,长余辉发光材料已经成为照明行业中一种重要的发光材料。
此外,长余辉发光材料还具有耐高温、耐腐蚀、耐水蚀、耐磨损等优点,使得其可以在不同环境下使用,耐受各种恶劣环境。
此外,长余辉发光材料还具有可调节性,可以根据需要调节亮度,调节颜色,从而满足不同的使用需求。
在生产制造方面,长余辉发光材料的生产流程相对较简单,主要包括铜箔制备、印刷、焊接、注入等几个步骤。
在表面处理方面,长余辉发光材料可以采用电镀、喷涂、热转印、阻焊、抗UV处理等多种表面处理方式,以满足不同的要求。
总之,长余辉发光材料的优点非常明显,它的可靠性、高效率、长寿命等,以及可调节性、耐环境、耐受恶劣天气等特点,使其在装饰、照明、标识等领域都得到了广泛的应用,在工业界也得到了良好的反馈。
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长余辉材料长余辉发光材料简称长余辉材料,又称夜光材料。
它是一类吸收太阳或人工光源所产生的光发出可见光,而且在激发停止后仍可继续发光的物质。
具有利用阳光或灯光储光,夜晚或在黑暗处发光的特点,是一种储能、节能的发光材料。
长余辉材料不消耗电能,但能把吸收的自然光储存起来,在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可见光,具有照明功能,可以起到指示照明的作用,是一种“绿色”光源材料。
尤其是稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料的余辉时间可达12h以上,具有白昼蓄光、夜间发射的长期循环蓄光、发光的特点,有着广泛的应用前景。
1、发光机理(1)空穴传输模型对于这类材料,最早的模型是由Matsuzawa等在SrAl2O4:Eu,Dy体系中提出的空穴传输模型。
基于这个模型,Matsuzawa认为,在长余辉材料SrAl2O4:Eu,Dy中,Eu为电子俘获中心,Dy是空穴俘获中心。
当材料受UV激发时,Eu可俘获电子变为Eu,由此产生的空穴经价带被Dy俘获生成Dy,停止激发后,由于热运动的关系,空穴发生逃逸,经过与上述过程相反的过程与导致Eu的特征发光,示意图如图1所示。
该模型在各种Eu和Dy共掺的长余辉材料机理解释中被广泛为引用,成为Eu和Dy共掺的长余辉材料机理的通用(2)位移坐标模型位移坐标模型最早是邱建荣和苏锵等人提出。
图2是位移坐标模型示意图。
A为Eu2+的基态能级,B为其激发态能级,C能级为缺陷能级。
C可以是掺入的杂质离子,也可以是由基质中的某些缺陷产生的缺陷能级。
苏锵等人认为C可以起到捕获电子的作用。
在外部光源的作用下,电子受激发从基态跃迁到激发态(1),一部分电子跃迁回到低能态发光(2)。
另一部分电子通过弛豫过程储存在缺陷能及C中(3)。
当缺陷能级电子吸收能量时,重新受到激发回到激发态能级,跃迁回基态而发光。
余晖的时间长短与储存在缺陷能级中的电子数量,及吸收的能量(热量)有关,缺陷能级中的电子数量越多,余晖时间越长,吸收的能量多,从而产生持续的发光。
2、材料制备目前长余辉发光材料的合成方法主要有高温固相法、化学共沉淀法、溶胶凝胶法、微波合成法、燃烧法、水热(溶剂)合成法等。
其中高温固相法是发光材料行业中传统的也是目前最主要的制备方法,生产工艺比较成熟,但是焙烧温度高(1100~1400℃),反应时间长(2~3h),产品冷却需要较长的时间,产物的硬度大,要得到适于应用的粉末状材料,就必须球磨,耗时耗能,且粉体发光亮度衰减严重。
3、长余辉发光材料分类(1)硫化物体系发蓝紫光的CaS:Bi,发黄光的ZnCd:Cu。
硫化物系列发光材料主要包括硫化锌、硫化钙、硫化钡、硫化锶、硫化镉等。
其中硫化锌材料的研究最多,应用最广,很长一段时间内处于发光材料的研究中心。
目前,硫化物体系红色长余辉材料主要以Eu2+作为激活剂,其红色发射属于Eu2+的4f65d1-4f7间电子跃迁发射。
由于Eu2+掺入到硫化物基质晶格后产生了新的空穴陷阱,使附加陷阱能级与基质的价带之间的电子空穴转换机制发生改变,基质的空穴浓度减少,从而降低了荧光跃迁的几率,减缓了发射跃迁速率,使得这种材料具有长余辉特性。
为了提高余辉的时间,很多人都在考虑改变激活剂的方法,如在原料中添加Er3+离子,由于其电子结构有增强光的吸收作用,并易转移给激活剂中心Eu2+离子,从而起到改善磷光粉亮度的作用。
(2)铝酸盐基质体系人们开发了一系列稀土激活的铝酸盐长余辉材料,如蓝色CaA12O4:Eu,Nd和蓝绿色Sr4Al14O25:Eu,Dy,其长余辉材料及其余辉性能参数,见表1。
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SrA12O4: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。
在碱土铝酸盐长余辉发光材料中,以MAl2O4:Eu2+,Re3+(M是各种碱金属离子,主要包括Ga、Sr、Ba等)发光效果最好,Re是稀土元素。
Eu2+是发射光中心,Re则会导致缺陷能级的形成,从而形成长余辉,在受到紫外光照射时,Eu2+的外层电子从4f7跃迁到激发态4f65d1,激发态电子非辐射系间窜跃至较低能级的激发态,最后跃迁到基态,同时将能量以光子的形式释放出来。
铝酸盐体系发光亮度、余辉时间和化学稳定性,是第1代硫化物体系长余辉材料所无法比拟的。
与传统的硫化物长余辉材料相比,铝酸盐长余辉材料具有以下优点:1、发光效率高;2、余辉时间长,其发光亮度衰减到人眼可以辨认的水平的时间最长差长超过2000min;3、化学性质稳定(耐酸、耐碱、耐候、耐辐射),抗氧化性强,可以在空气中和某些特殊环境中长期使用4、无放射性污染,在硫化物体系中需要添加放射性元素提高材料的发光强度和延长其余辉时间,对人体和环境有危害,而在铝酸盐体系中这是不需要的。
但铝酸盐长余辉材料也具有如下缺点:发光颜色单调,合成温度高,发射光谱主要集中在440—520nm范围之间;遇水不稳定。
(3)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1。
硅酸盐基质长余辉材料中的主要激活剂为Eu2+,其发光颜色仍集中于蓝绿光,虽然也有红光的硅酸盐长余辉材料报道。
余辉性能较好的是Eu和Dy共掺杂的Sr2MgSi2O7和Ca2MgSi2O7,其余辉持续时间大于20h。
此外,在Mn, Eu,Dy三元素共掺杂的MgSiO3中观察到了红色长余辉现象。
硅酸盐体系长余辉材料在耐水性方面具有铝酸盐体系无法比拟的优势,但其性能较铝酸盐差。
硅酸盐系列长余辉材料有下列特点:1、化学性质稳定,尤其是耐水性好。
2、在发光陶瓷方面的应用性能明显优于铝酸盐材料。
但是,目前硅酸盐体系长余辉材料的发光性能还未到达铝酸盐材料的水平,这还仅是一个很有潜力的研究方向。
从整体看,稀土激活的碱土铝酸盐的余辉特性最为优越,在长余辉材料的研究、开发、应用中占据主导地位。
(4)钛酸盐体系稀土离子激活的碱土金属钛酸盐是另一类化学性能稳定、发光强度高和色纯度好的红色长余辉发光材料。
稀土激活的钛酸盐的发光基质主要是碱土的碳酸盐。
目前报道较多的是Pr3+激活的SrTiO3和CaTiO3等。
以CaTiO3:Pr3+为代表的碱土钛酸盐红色长余辉发光材料,不仅稳定性好,发光颜色也纯正。
研究其发光机制并寻找高余辉性能的有效途径对新型红色长余辉材料的研究具有重要意义。
但是,这一体系目前存在的最大缺点就是发光亮度还不够,且余辉时间还不能达到实际应用要求,可见光区的激发强度也有待进一步的提高。
(5)硫氧化物体系硫氧化物系列长余辉发光材料是一种新型的长余辉发光材料,其基质体系主要是Eu2+和Sm3+激活的发红光的Y2O2S稀土硫氧化物材料。
硫氧化物系列长余辉发光材料是目前红色长余辉发光材料中长余辉发光特性最好的品种,但发光粉的基质材料由稀土硫氧化物组成,成本太高,而且发光亮度和余辉持续时间不如发蓝绿光的碱土铝酸盐和硅酸盐系列发光材料。
表1一些常见的长余辉材料及余晖时间4、长余辉发光材料的应用举例塑料工业中的应用将稀土夜光粉加入到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明塑料中,经过挤压、造粒、混炼、热压成型后制成稀土光致发光塑料。
只需少量夜光粉的加入,就可使PMMA塑料具有较长的余辉时间。
新型的稀土夜光粉与塑料复合后可制成的材料,其余辉的性质随塑料种类的不同而有所不同。
涂料工业中的应用将新型稀土夜光粉与树脂、助剂以及溶剂等混合反应后可以制成发光涂料或发光漆,如水性丙烯酸类发光涂料,聚氨酯夜光公路行车道漆,丙烯酸发光金属漆等。
这些发光涂料可以用于安全标识、防伪、室内装潢、广告招牌、工艺美术等行业领域,还可以用于道路刻线,停车场和地铁的标识线以及机床、机器设备、汽车、工具、建筑机械等的表面显示,用于消防标志尤其引人注目。
玻璃、陶瓷工业中的应用在工业上,用各种方法制得的高性能发光玻璃,是一种节能的“绿色”材料,可以广泛应用于军事、民用领域。
比如器皿玻璃、艺术玻璃、建筑玻璃、灯具玻璃和橱窗广告,以及指示标志、玻璃仪表盘、隐蔽照明和应急照明中,都能看到长余辉发光玻璃的身影。
将基础釉粉末、发光粉及少量添加剂经过充分的混合后施于陶瓷表面,经过煅烧,可以在制品表面得到发光釉,可用于内墙艺术瓷砖、标识地砖、日用瓷质或玻璃器皿等。
5、长余辉发光材料的研究展望从最开始的硫化物长余辉发光材料到现在的碱土铝酸盐、硅酸盐、硫氧化物等长余辉发光材料,人们对于他们的研究十分的火热,其材料及相关的发光品种已经工业化和商品化。
尽管如此,对于长余辉发光材料的研究和应用,我们认为在以下几个方面还有待于进一步深入和发展。
①制备方法向多种制备技术复合的方向发展,实现低温快速合成:现有的制备技术各有优缺点,将各种制备方法优化组合,扬长避短,降低合成温度,也将是稀土发光材料制备技术的发展方向之一。
②发光机理尚不清晰,有待于进一步深入研究。
应当结合材料的内部结构与发光性能间的关系,进一步完善发光机理。
③表面应用改性的研究:发光材料的表面改性处理是发光材料研究和开发中的一个重要课题,通过表面改性处理,可以改变发光材料的表面特性,提高产品的化学稳定性。
④进一步丰富发光颜色,目前蓝绿光已经比较成熟,而红光品种比较少。
限制了在各方面的应用。
⑤加强长余辉发光单晶的制备和研究。
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