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具有机械发光性能的长余辉材料的研制及性能研究

作　者: 房立钧
导　师: 迟玉贤
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 长余辉材料 机械发光 稀土离子
分类号: O611.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


机械发光是一种特殊的发光方式，由外在的机械力（压缩，拉伸，弯曲，撞击等）作用于样品上引起的发光。近年来，发现机械发光材料可应用于小型传感器来检测各种结构中的毁坏、断裂和变形，因此对这类材料的关注增多。为了更好的探索机械发光的特性，我们对其进行初步的研究，本文主要介绍了以下三方面内容：（1）高温固相烧结法制备了三种紫外机械发光材料:SrMgSi2O6:Ce、SrMgSi2O6:Ce,Er和Sr2MgSi2O7:Ce,Er。荧光光谱显示三种样品在325nm激发波长激发下呈双峰发射，发射峰的位置在349和371nm处。此外，与SrMgSi2O6:Ce相比，Er3+的加入提高了样品的机械发光强度，同时，基质的改变也会影响材料的机械发光强度。（2）①通过固相烧结法，合成了具有长余辉和机械发光性能的蓝色发光材料Sr1-xMgSi2O6：xEu。样品的荧光光谱显示，蓝色的发光来源于Eu2+的4f65d→4f7跃迁。当Eu2+达到1%时，样品的机械发光强度最强。样品的机械发光强度随着加载的力的增加而增强，随着压力速度的增加而增强。②通过固相烧结法，合成了具有长余辉和机械发光性能的蓝色发光材料Sr0.99-xCaxMgSi2O6：Eu0.01。测定了不同含量Ca2+样品的XRD、荧光光谱、余辉衰减曲线及力致发光曲线。样品的荧光光谱表明，材料的蓝色的发光来源于Eu2+的4f65d→4f7跃迁。Ca2+的加入对样品的发光、余辉时间、机械发光都有很大的影响，随着x的增大，样品的发射峰位置由470nm蓝移到443nm。样品的机械发光强度随着Ca2+浓度的增加而增强；当x=0.02时，样品的力致发光强度最高。（3）高温固相法合成了具有机械发光性能的SrAl2O4：Eu，Dy绿色长余辉发光材料。材料的最大发射峰值在514nm，是典型的Eu2+的5d→4f（4f65d组态到基态4f7）跃迁发光，用肉眼可观察到强的绿光发射。将制备好的发光样品与液态硅胶混合，制备不同厚度的发光薄膜。薄膜声致发光的强度随着薄膜厚度的增加先增强，当薄膜的厚度为1mm时，声致发光强度最强，之后随着薄膜厚度的增加，超声发光强度降低。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-21
  1.1 长余辉发光材料  9-16
    1.1.1 长余辉发光材料简介  9-11
    1.1.2 长余辉发光材料的发光机理  11-13
    1.1.3 长余辉发光材料的合成方法  13-15
    1.1.4 长余辉发光材料的研究现状及其应用  15-16
  1.2 机械发光材料  16-19
    1.2.1 机械发光材料定义  16-17
    1.2.2 机械发光的发光机理  17-18
    1.2.3 机械发光材料的发展现状及应用  18-19
  1.3 选题依据和目的  19
  1.4 我们的工作  19-21
第2章 具有长余辉和机械发光性能的紫外发光材料的研制  21-28
  2.1 引言  21
  2.2 实验部分  21-23
    2.2.1 实验试剂及仪器  21-22
    2.2.2 制备方法  22-23
    2.2.3 表征方法  23
  2.3 结果和讨论  23-27
    2.3.1 样品的 XRD 分析  23-24
    2.3.2 样品的发射光谱  24-25
    2.3.3 样品的余辉衰减曲线  25-26
    2.3.4 样品的力致发光曲线  26-27
  2.4 小结  27-28
第3章 具有长余辉和机械发光性能的蓝色发光材料 SrMgSi_2O_6:Eu 的研制  28-44
  3.1 引言  28
  3.2 实验部分  28-30
    3.2.1 实验试剂及仪器  28-29
    3.2.2 制备方法  29
    3.2.3 表征方法  29-30
  3.3 结果和讨论  30-43
    3.3.1 Eu~(2+)对 SrMgSi_2O_6:Eu 发光材料发光性能的影响  30-37
    3.3.2 Ca~(2+)对 SrMgSi_2O_6:Eu 发光材料发光性能的影响  37-43
  3.4 小结  43-44
第4章 SrAl_2O_4:Eu,Dy 发光薄膜的声致发光  44-56
  4.1 前言  44
  4.2 实验部分  44-47
    4.2.1 实验试剂及仪器  44-45
    4.2.2 制备方法  45-46
    4.2.3 表征方法  46-47
  4.3 结果和讨论  47-55
    4.3.1 SrAl_2O_4:Eu,Dy 的 XRD  47
    4.3.2 SrAl_2O_4:Eu,Dy 的激发光谱和发射光谱  47-48
    4.3.3 SrAl_2O_4:Eu,Dy 的余辉衰减曲线  48-49
    4.3.4 SrAl_2O_4:Eu,Dy 发光薄膜的发射光谱  49-50
    4.3.5 SrAl_2O_4:Eu,Dy 发光薄膜的余辉衰减曲线  50
    4.3.6 SrAl_2O_4:Eu,Dy 发光薄膜的 SEM  50-51
    4.3.7 厚度对 SrAl_2O_4:Eu,Dy 发光薄膜超声发光曲线的影响  51-54
    4.3.8 频率对 SrAl_2O_4:Eu,Dy 发光薄膜超声发光曲线的影响  54-55
  4.4 小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-63
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  63-64
致谢  64

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