近红外长余辉发光材料

1、报告内容报告内容v 研究背景及意义研究背景及意义v 国内外研究现状国内外研究现状v 研究内容研究内容 v 研究方法研究方法v 技术路线技术路线v 创新点和难点创新点和难点研究背景及意义研究背景及意义n目前，关于目前，关于可见光区长余辉材料可见光区长余辉材料的研究相对比较成熟，尤其的研究相对比较成熟，尤其是是蓝光蓝光和和绿光绿光材料的余辉亮度和持续时间均满足实际需求，材料的余辉亮度和持续时间均满足实际需求，已经被商业应用于夜间交通指示、消防应急以及工艺美术等已经被商业应用于夜间交通指示、消防应急以及工艺美术等领域。领域。 n近年来，利用近红外波段的光辐射进行近年来，利用近红外波段的光辐射进行荧光

2、免疫分析荧光免疫分析成为研成为研究热点。近红外发光在究热点。近红外发光在激光和光纤通讯、医学诊断激光和光纤通讯、医学诊断等热门领等热门领域也有潜在应用。域也有潜在应用。n目前研究的近红外发光材料的目前研究的近红外发光材料的发光强度还比较弱发光强度还比较弱，如何提高，如何提高发光强度还需进一步研究。发光强度还需进一步研究。n就长余辉材料发光机理而言，一些发光现象还不能用现有就长余辉材料发光机理而言，一些发光现象还不能用现有模模型和机理型和机理加以很好的解释，需要进一步探讨。加以很好的解释，需要进一步探讨。国内外研究现状国内外研究现状n目前，关于近红外长余辉材料的研究主要集中于目前，关于近红外长余

3、辉材料的研究主要集中于cr3+离离子掺杂的镓锗酸盐。子掺杂的镓锗酸盐。nbessiere 等研究发现，等研究发现，zn空位对尖晶石型材料空位对尖晶石型材料znga2o4:cr3 +的余辉性能起关键作用。的余辉性能起关键作用。 npan等报道的镓锗酸盐材料等报道的镓锗酸盐材料zn3ga2ge2o10:cr3+的余辉亮的余辉亮度高且持续时间长，其优良的余辉性能与度高且持续时间长，其优良的余辉性能与 ge4+离子有离子有很大关系。很大关系。nabdukerim等用溶胶等用溶胶-凝胶法制备的锌镓锗酸盐凝胶法制备的锌镓锗酸盐zn2.94ga1.96ge2o10:cr3+，pr3+通过共掺杂离子的方法明显

4、增强通过共掺杂离子的方法明显增强了样品的余辉性能，使得其能够在生物透明窗口范围了样品的余辉性能，使得其能够在生物透明窗口范围内显示超长的高亮度近红外余辉。内显示超长的高亮度近红外余辉。n近年来，近年来，稀土发光材料稀土发光材料成为大家研究的热点。成为大家研究的热点。nmazzanti等合成了一系列等合成了一系列改性的改性的8-羟基喹啉配体羟基喹啉配体，可敏化，可敏化nd3+，er3+ ，yb3+离子发光，这些配合物可溶于水，在一定离子发光，这些配合物可溶于水，在一定ph值值下能检测到相应稀土离子较强的近红外光。下能检测到相应稀土离子较强的近红外光。n张洪杰等研究了张洪杰等研究了有机无机杂化近红

5、外发光材料有机无机杂化近红外发光材料，改善了因稀，改善了因稀土配合物的稳定性和加工性差而导致的近红外发光强度低的土配合物的稳定性和加工性差而导致的近红外发光强度低的问题。问题。研究内容研究内容n影响影响zn3al2ge2o10:cr3+材料近红外发光性能的因素材料近红外发光性能的因素 掺杂浓度掺杂浓度 发光强度发光强度 煅烧时间煅烧时间 激发和发射光谱激发和发射光谱 煅烧温度煅烧温度 余辉特性余辉特性n分析分析zn3al2ge2o10:cr3+长余辉发光机理长余辉发光机理 空位和反位缺陷空位和反位缺陷n稀土掺杂的敏化离子和激活离子之间的能量传递机理稀土掺杂的敏化离子和激活离子之间的能量传递机理

6、 掺杂浓度掺杂浓度 基质种类基质种类 敏化离子的发射光谱与激活离子的激发光谱敏化离子的发射光谱与激活离子的激发光谱研究方法研究方法n工艺简单，适合工业化生产，所以是至今普遍使工艺简单，适合工业化生产，所以是至今普遍使用的方法用的方法n反应温度高，保温时间长，对设备要求较高；产反应温度高，保温时间长，对设备要求较高；产物颗粒分配不均匀易团聚；煅烧后要求球磨粉碎，物颗粒分配不均匀易团聚；煅烧后要求球磨粉碎，令材料的发光强度大幅度降低。令材料的发光强度大幅度降低。一、高温固相反应法一、高温固相反应法研究方法研究方法二、采用二、采用高温固相法高温固相法制备制备zn3al2ge2o10:cr3+u 用用

7、xrd分析样品的分析样品的物相和结构物相和结构。u按不同化学计量比制备按不同化学计量比制备zn3al2-xge2o10:xcr3+，找到，找到的的cr3+ 的最佳掺杂量的最佳掺杂量x的值的值u 在不同温度下煅烧相同时间测发光性能，并用扫描在不同温度下煅烧相同时间测发光性能，并用扫描电子显微镜观察样品形貌。电子显微镜观察样品形貌。u 在一定温度下煅烧不同时间测发光性能在一定温度下煅烧不同时间测发光性能u 根据实验结果分析该材料的长余辉发光机理根据实验结果分析该材料的长余辉发光机理研究方法研究方法n通过通过高温固相法高温固相法制备制备li2msio4:eu2+,nd3+(m=ga,sr,ba)的近

8、红外发光材料。的近红外发光材料。n研究其中研究其中eu2+对对nd3+的近红外的近红外敏化作用敏化作用及及eu2+和和nd3+掺杂量对样品发光的影响。掺杂量对样品发光的影响。n分析分析eu2+的发射波长对的发射波长对li2msio4: eu2+ , nd3+(m=ca,sr,ba)中中eu2+和和nd3+之间的之间的能量传递效率能量传递效率。n分析分析能量传递机理能量传递机理。三、稀土离子掺杂近红外发光材料研究三、稀土离子掺杂近红外发光材料研究技技术术路路线线论文撰写论文撰写掺杂浓度掺杂浓度煅烧温度煅烧温度煅烧时间煅烧时间调查现状，研究国内外进展，确定研究题目调查现状，研究国内外进展，确定研究

9、题目zn3al2ge2o10:cr3+发光性能及机理研究li2msio4:eu2+,nd3+(m=ca,sr,ba)能量传递机理研究分析发光机理分析发光机理分析敏化离子与激活离子分析敏化离子与激活离子之间能量传递效率规律之间能量传递效率规律创新点创新点n用用alo3代替代替gao3，制备，制备zn3al2ge2o10:cr3+，有利于，有利于降低成本。降低成本。n选择选择eu2+作为敏化剂作为敏化剂，有利于拓宽近红外荧光标记，有利于拓宽近红外荧光标记物的研究范围，且物的研究范围，且eu2+掺碱土硅酸盐制备掺碱土硅酸盐制备温度低温度低,物物理化学性质稳定理化学性质稳定,发光性能良好发光性能良好。难点难点 材料的近红外发光强度一般较弱，所以探测信号的材料的近红外发光强度一般较弱，所以探测信号的信噪比较小，给分析带来困难。信噪比较小，给分析带来困难。实验的可重复性不好实验的可重复性不好时间安排时间安排任务起止时间任务起止时间任务内容任务内容2014.05-2014.06收集国内外研究现状资料，拟定思路，编写收集国内外研究现状资料，拟定思路，编写开题报告开题报告2014.09-2014.10查阅文献资料，掌握长余辉发光材料的制备查阅文献资料，掌握长余辉发光材料的制备方法，发光性能