钛酸盐基质红色长余辉发光材料的制备与性能研究

论文摘要

介绍了长余辉发光材料的研究现状与进展,对红色长余辉发光材料的研究现状及发展前景进行了重点阐述,分析了Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+红色长余辉材料的发光机理。分别采用高温固相法和燃烧法制备了Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+红色长余辉材料。激发和发射光谱测定表明最强激发峰为320nm和325nm两处,最强发射峰为613nm。由X射线衍射得到晶体结构为CaTiO3、α-Zn2TiO4、Zn2Ti3O8三种物相。余辉特性测试表明燃烧法制备样品的发光亮度比较高,但是,高温固相法制备样品的余辉时间比较长,余辉时间1h。研究表明:高温固相法在掺入0.20mol%Pr3+和2.5wt%H3BO3助熔剂,在1200℃下烧结3.5h得到比较好的Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+红色长余辉材料;在燃烧法中采用TiCl4引入钛效果较好,尿素与硝酸盐比为2:1（mol）,0.20mol%Pr3+700℃下反应10min的条件下获得了发光性能较好的样品。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 长余辉发光的基本概念
• 1.2 长余辉发光材料的历史与发展
• 1.3 红色长余辉材料现状
• 1.4 长余辉发光材料的应用
• 1.5 长余辉发光材料的展望
• 1.6 研究目的及意义
• 第二章 长余辉发光材料的发光机理及制备方法
• 2.1 长余辉材料的发光机理
• 2.1.1 长余辉发光机理
• 2.1.2 稀土离子的光谱和能级跃迁
• 1－xCa_xTiO₃:Pr³⁺发光机理'>2.1.3 M_1－xCa_xTiO₃:Pr³⁺发光机理
• 2.2 红色长余辉材料的制备方法
• 2.2.1 高温固相法
• 2.2.2 燃烧法
• 2.2.3 溶胶-凝胶法
• 2.2.4 微波辐射合成法
• 2.2.5 化学沉淀法
• 2.2.6 水热合成法
• 0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺材料及性能分析'>第三章 高温固相法合成CA_0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺材料及性能分析
• 0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料'>3.1 高温固相法合成CA_0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料
• 3.1.1 高温固相法的实验仪器及设备
• 3.1.2 高温固相法的实验试剂
• 3.1.3 高温固相法的样品制备
• 0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料分析与表征'>3.2 高温固相法制备的CA_0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料分析与表征
• 3.2.1 样品的XRD 分析
• 3+量对样品性能的影响'>3.2.2 掺Pr³⁺量对样品性能的影响
• 3.2.3 保温时间对样品发光性能的影响
• 3.2.4 灼烧温度对样品发光性能的影响
• 3BO₃对样品发光性能的影响'>3.2.5 助熔剂H₃BO₃对样品发光性能的影响
• 2CO₃的作用'>3.2.6 Na₂CO₃的作用
• 0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺材料及性能分析'>第四章 燃烧法合成CA_0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺材料及性能分析
• 0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料'>4.1 燃烧法合成CA_0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料
• 4.1.1 燃烧法的实验仪器及设备
• 4.1.2 燃烧法的实验试剂
• 4.1.3 燃烧法的样品制备
• 0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料分析与表征'>4.2 燃烧法制备的CA_0.8ZN_0.2TIO₃:PR³⁺红色长余辉材料分析与表征
• 4.2.1 样品的XRD 分析
• 3+量对样品性能的影响'>4.2.2 掺Pr³⁺量对样品性能的影响
• 4.2.3 反应时间对样品发光性能的影响
• 4.2.4 燃烧温度对样品发光性能的影响
• 4.2.5 助燃剂尿素对样品发光性能的影响
• 第五章 高温固相法与燃烧法的对比分析
• 5.1 XRD 比较
• 5.2 余辉特性
• 5.3 发射光谱比较
• 5.4 激发光谱比较
• 5.5 反应时间对样品发光性能的影响
• 5.6 反应温度对样品发光性能的影响
• 5.7 辅助剂对样品发光性能的影响
• 2CO₃的作用'>5.8 NA₂CO₃的作用
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献