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发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展(精)

发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展(精)
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展(精)

发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展

罗志勇20042401143

摘要:发光材料种类繁多,自然界中很多物质都具有不同程度的发光现象。本文通过按照不同的发光机理,将现在常见的发光物质进行分类,并介绍他们的发展与研究进展。

关键词:发光材料发光机理进展

1.前言

物质的发光可由多种外界作用引起,如电磁辐射作用、电场或电流的作用、化学反应、生物过程等等。根据不同的发光原因,可以将发光材料分为光致发光材料、电致发光材料、化学发光材料等等。发光材料涉及了无机和有机功能材料和固、液、气三种聚集状态,所以又可以将发光材料分为无机固体发光材料和有机发光材料等等。现在人们研究得比较深入的有有机电致发光材料、有机光致发光材料、有机偏振发光材料、稀土高分子发光材料、无机电致发光材料、纳米稀土发光材料等等。不同的发光材料可以应用于各种光源、显示器等现代显示技术之中。

2.发光材料的发光机理

2.1光致发光材料发光机理

光致发光材料是指在一定波长的光照射,材料分子中基态电子(主要是π电子和f、d电子)被激发到高能态,电子从高能态回到激发态时,多余的能量以光的形式散发出来,达到发光的目的。这种发光材料称为荧光材料,大部分的稀土发光材料均以这种方式发光,原因是稀土元素基本都具有f电子,并且f电子的跃迁方式多样,因此稀土元素是一个丰富的发光材料宝库。

2.2电致发光材料发光机理

电致发光是在直流或交流电场的作用下,依靠电流和电场的激发使材料发光的现象,也称场致发光。电致发光的机理有本征式和注入式两种。本征式场致发光是用交变电场激励物质,使产生正空穴和电子。当电场反向时,那些因碰撞离化而被激发的电子,又与空穴复合而发光。注入式场致发光是指n-型半导体和p-型半导体接触时,在界面上形成p-n结。由于电子和空穴的扩散作用,在p-n结接触面的两侧形成空间电荷区,形成一个势垒,阻碍电子和空穴的扩散。n区电子要到达p区,必须越过势垒;反之亦然。当对p-n结施加电压时会使势垒降低。这样能量较大的电子和空穴分别进入p区和n区,分别同p区的空穴和n区的电子复合。同时以光的形式辐射出多余的能量。

2.3化学发光材料发光机理

化学发光是指把化学反应释放的能量直接转变成光。也就是通过化学反应释放的能量使物质达到激发态后,进而再通过辐射失活回到基态并同时发光。化学发光的量子效率较低,通常不超过20%。常见的化学发光物质就是含有邻二氧杂环丁烷、邻二氧杂环丁酮或其他过氧桥环结构的化合物。

2.4等离子体发光材料发光机理

等离子体是含有足够数量的带电粒子,有较大的电导率,其运动主要受电磁力支配的物质状态。当气体的电子得到足够的能量之后,可完全脱离原子,产生的高速电子又会撞击中性粒子使之电离。相反的过程则是两种带电粒子的复合,在复合过程中以光的形式释放能量。等离子体发光材料主要是稀有气体,基本是以氖气为基质,另外掺一些其他气体如氦和氩。3发光材料的应用与研究进展

3.1稀土发光材料

发光材料中的基质或者激活剂是稀土元素,一般都统称为稀土发光材料或者稀土荧光材料。在人们开发的各种发光材料中,稀土发光材料发挥着重要的作用,现在已经开发出了稀土长余晖发光材料、稀土纳米发光材料、稀土高分子发光材料、稀土激活发光材料等等。3.1.1稀土长余晖发光材料

稀土长余晖发光材料主要有稀土硫化物发光材料、稀土铝酸盐发光材料、稀土长余晖发光玻璃和稀土长余晖发光涂料等等。

稀土硫化物发光材料主要集中在以碱土金属硫化物为基质,Eu3+为主要激活剂,添加Dy3+、Er3+等为辅助激活剂。这种体系的最大优点是体色鲜艳,弱光下吸光速度快,可覆盖从蓝色到红色的发光区域。

稀土硫氧化物长余晖发光材料是另一类稀土硫化物长余晖发光材料。该发光材料以稀土代替碱金属,余晖有很大的提高。例如Y2O2S:Eu中掺杂Mg、Ti等获得了余晖时间达5h的红色稀土长余晖发光材料。

稀土硫化物体系的应用还存在着许多缺点,例如体系稳定性差,在空气中易于水反应放出H2S气体;发光强度低;余晖时间较短等等。

3.1.2稀土纳米发光材料

稀土纳米发光材料是指颗粒尺寸在1-100nm的发光材料,它包括纯的和掺杂离子的纳米半导体复合发光材料和具有分立发光中心的掺杂稀土或过渡金属离子的纳米发光材料。稀土纳米发光粒子的研究重点是表面界面效应和小尺寸效应对光谱结构及其性质的影响,因为与体相材料相比,稀土纳米发光材料出现了一些新现象,如电荷迁移带红移、发射峰谱线宽化、猝灭浓度升高、荧光寿命和量子效率改变等等。

3.1.3稀土高分子发光材料

稀土高分子泛指稀土金属掺杂或键合于高分子中的聚合物。。高分子材料本身具有稳定性好及来源广、成型加工容易等特点,而将稀土元素引入到高分子基质中制成稀土高分子发光材料,其应用前景将十分广阔。稀土高分子发光材料有很多种:如光致发光、电致发光以及其它一些功能高分子材料。

稀土高分子发光材料的合成方法主要有:(1)稀土小分子配合物直接与高分子混合得到的掺杂高分子发光材料;(2)高分子配体和小分子配体协同作用,通过共聚或均聚得到化学键合的高分子发光材料;(3)稀土配合物通过共价键嫁接于无机基质中,得到稀土高分子杂化发光材料。稀土高分子发光材料在农用发光材料、特种功能材料、生物等领域有重要的应用。

在农业中,稀土发光材料可以有效吸收阳光中的紫外线并将其转换成对农作物生长十分有利的红橙光,从而提高植物的光合作用效率,利于农业生产。已经研制出有效的稀土高分子发光材料有镧系(Eu3+,Tb3+)-β二酮-醋酸纤维素荧光膜等。

稀土高分子可以用于彩色显示材料,含稀土Ln3+、Tb3+和Eu3+的高分子配合物在紫外线的照射下分别发出红、绿、蓝三种颜色的荧光,可以代替现在彩色显示器件中的无机材料。

稀土高分子还可以用于湿敏发光材料,它是将稀土-β-二酮螯合物掺入聚合反应体系中,利用湿度的变化对发光强度或波长的影响来对反应进行动态监察观测,据报导已用于监测高速阳离子光致聚合反应。

3.1.4稀土激活剂发光材料

稀土激活剂发光材料是指在发光材料中掺入Eu等稀土金属离子作为激活剂,激发发光材料的发光性能。稀土激活剂发光材料在生产生活中已经得到广泛的应用。人们主要在研究其激活机理。其中较为人所接受的有晶体场理论和J-O理论等。晶体场理论认为,稀土离子渗入晶体中,受到周围晶格离子的影响,在固体中形成典型的分立发光中心。在分立中心发光中,参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子,电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身,而基质晶格的影响是次要的。而J-O理论的基本思想则是利用可测量的基态到激发态跃迁的吸收峰的积分强度,计算出电偶极跃迁和电多极跃迁的振子强度。

3.2有机发光材料

有机发光材料发现得比较晚,但是有机发光材料还是可以按照无机发光材料的分类方法分为光致发光材料、电致发光材料等等。

有机光致发光的机理与无机发光材料的发光机理略有不同,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(S 1),最后由S 1回到基态S 0。,此时产生荧光,或者经由最低激发三重态(T 1),(S 1-T 1),最后产生T 1-S 0的电子跃迁,此时辐射出磷光。而由于其特殊的发光机理,一般有机发光材料均具有平面刚性结构和π电子共轭体系。所以有机光致发光材料中主要含有咔唑、恶二唑、噻唑、吡嗪等基团。

人们研究的比较深入的是有机电致发光材料。有机电致发光材料除应有较高的荧光量子效率和较好的载流子传输特性外,还应容易真空升华成膜并具有良好的光稳定性、热稳定性。有机电致发光材料较其他发光材料还有如下的突出特点,如功耗低、易弯曲、响应速度快等。因此有机电致发光材料已经广泛被应用于液晶显示器、等离子显示器、阴极射线管和发光二极管等技术之中。现在有机电致发光材料的研究热点是金属有机配合物,如AlQ3、Gaq3、Bebq 、ZnPBT 和ZnPBO 等。

有机发光材料在使用过程中还存在着比较多的缺点,如蓝光材料和红光材料的性能不够理想;各种颜色的色纯度还有待进一步提高;发光效率还不够理想;使用寿命比无机发光材料短;最佳的全色显示方案与驱动方式尚无定论。所以在未来一段时间内,有机发光材料将是人们所关注的热点。

4结束语

发光材料作为一种重要的功能材料,已经被广泛的使用在生产生活的各个领域之中。其中稀土元素发光材料因其特殊的电子构造,在发光领域中有着巨大的潜力,也是人们研究的热点之一。稀土元素发光材料有着优越的性能,颜色鲜艳,余晖时间较长,所以各个领域中有着可观的应用前景。另一种具有巨大开发潜能的发光材料就是有机发光材料,但是其中的缺点也是不可忽视的,近期内改善有机发光材料的缺点因是人们研究的重点所在。另外,更具不同的发光机理可以发现和找出性能更优越的发光材料和复合发光材料。

N

OH N O H N O

H Al AlQ 3N

OH N O H N O H Ga Gaq 3N OH N O H Be

Bebq

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纳米材料的研究进展及其应用全解

纳米材料的研究进展及其应用 姓名:李若木 学号:115104000462 学院:电光院

1、纳米材料 1.1纳米材料的概念 纳米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型人介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著不同。 1.2纳米材料的发展 自20世纪70年代纳米颗粒材料问世以来,从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段: 第一阶段(1990年以前):主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体,研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能;研究对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。 第二阶段(1990~1994年):人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性,设计纳米复合材料,复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。 第三阶段(1994年至今):纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。

2、纳米材料:石墨烯 2.1石墨烯的概念 石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料,如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。 石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。 另外,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料,如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体(monocrystalline silicon)高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。 作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

光至发光材料的研究进展(精)

光至发光材料的研究进展 关键字光至发光材料荧光反光 Keyword photoluminescence material fluorescence listen 摘要;综述了光致发光材料的大致研究进展,阐述了光致发光材料的发光原理,常见的发光材料,并对未来光致发光材料发展趋势作了展望。 Abstract It is summarize the investigation of photoluminescence material. And tell us about the theory of photoluminescence material. And familiar photoluminescence material. Future development aspects of researches and applications about the material are proposed 前言 在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。主要由基质和激活剂组成,此外还添加一些助溶剂、共激活剂和敏化剂。发光材料分永久性发光材料(放射性辐射激发)和外加能量激发而发光如光激发、电场激发、阴极射线激发、X射线激发等的材料。 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。 1发展历史 光致发光材料的研究历史非常悠久。最早可追溯到1866 年法国人Sidot 制备的ZnS :Cu 上,它是第一个具有实际应用意义的长余辉蓄光材料。20 世纪初,Lenard 制备出了ZnS :M (M = Cu ,Ag ,Bi ,Mg 等) 发光材料,并研究了荧光衰减曲线,提出了“中心论”。但该类发光材料由于发光亮度不高,寿命短等缺点,人们往其中引入了放射性物质,虽然能解决以上问题,但又会危害人体安全、损害环境,因而人们将目光又投向了其他基质的发光材料领域。1934 年,Haberlandt 在研究天然CaF2 结构时发现,痕量Eu2+ 占据矿石中Ca2+ 的位置时,引起矿石发出蓝光。1964 年, Y2O3 : Eu , Y2O2S : Eu3+发光材料的研制发明,使彩色电视机得到迅速的推广。20 世纪80年代,石春山等对复合氟化物中的光谱特性进行研究,得出Eu2+ 的f - f 跃迁出现的若干判据,推进了我国发光材料的发展。20 世纪80 年代以后,一些制备发光材料的新工艺及一系列超长余辉发光材料的研究成功,为发光材料的应用开辟了广阔的领域。 2发光机理 2.1.反光与发光的区别 在生活中人眼睛能看看到的发光的材料分成两大类。1. 反光材料这种材料可以将照在其表面上的光迅速地反射回来。材料不同,反射的光的波长范围也就不同。反射光的颜色取决于材料吸收何种波长的光并反射何种波长的光,,因此必须要有光照在材料表面,材料表面才能反射光,如各种执照牌、交通标志牌等。光致发光材料是向外发光,而不是反射光。2.荧光材料吸收一定波长的光,立刻向外发出不同波长的光,称为荧光,当入射光消失时,荧光材料就会立刻停止发光。更确切地讲,荧光是指在外界光照下,人眼见到的一些相当亮的颜色光,如绿色、橘黄色、黄色,人们也常称它们为霓虹光。所以反光材料和发光材料有很大的不同,发光机理不一样:光致发光材料是向外发光,而不是反射光。

半导体纳米材料的光学性能及研究进展

?综合评述? 半导体纳米材料的光学性能及研究进展Ξ 关柏鸥 张桂兰 汤国庆 (南开大学现代光学研究所,天津300071) 韩关云 (天津大学电子工程系,300072) 摘要 本文综述了近年来半导体纳米材料光学性能方面的研究进展情况,着重介绍了半导体纳米材料的光吸收、光致发光和三阶非线性光学特性。 关键词 半导体纳米材料;光学性能 The Optica l Properties and Progress of Nanosize Sem iconductor M a ter i a ls Guan B ai ou Zhang Gu ilan T ang Guoqing H an Guanyun (Institute of M odern Op tics,N ankaiU niversity,T ianjin300071) Abstract T he study of nano size sem iconducto r particles has advanced a new step in the understanding of m atter.T h is paper summ arizes the p rogress of recent study on op tical p roperties of nano size sem icon2 ducto r m aterials,especially emphasizes on the op tical2abso rp ti on,pho to lum inescence,nonlinear op tical p roperties of nano size sem iconducto r m aterials. Key words nano size sem iconducto r m aterials;op tical p roperties 1 引言 随着大规模集成的微电子和光电子技术的发展,功能元器件越来越微细,人们有必要考察物质的维度下降会带来什么新的现象,这些新的现象能提供哪些新的应用。八十年代起,低维材料已成为倍受人们重视的研究领域。 低维材料一般分为以下三种:(1)二维材料,包括薄膜、量子阱和超晶格等,在某一维度上的尺寸为纳米量级;(2)一维材料,或称量子线,线的粗细为纳米量级;(3)零维材料,或称量子点,是尺寸为纳米量级的超细微粒,又称纳米微粒。随着维数的减小,半导体材料的电子能态发生变化,其光、电、声、磁等方面性能与常规体材料相比有着显著不同。低维材料开辟了材料科学研究的新领域。本文仅就半导体纳米微粒和由纳米微粒构成的纳米固体的光学性能及其研究进展情况做概括介绍。2 半导体纳米微粒中电子的能量状态 当半导体材料从体块减小到一定临界尺寸以后,其载流子(电子、空穴)的运动将受限,导致动能的增加,原来连续的能带结构变成准分立的类分子能级,并且由于动能的增加使得能隙增大,光吸收带边向短波方向移动(即吸收蓝移),尺寸越小,移动越大。 关于半导体纳米微粒中电子能态的理论工作最早是由AL.L.Efro s和A.L.Efro s开展的[1]。他们采用有效质量近似方法(E M A),根据微粒尺寸R与体材料激子玻尔半径a B之比分为弱受限(Rμa B,a B=a e+ a h,a e,a h分别为电子和空穴的玻尔半径)、中等受限(a h

稀土高分子光致发光材料的研究进展

稀土高分子光致发光材料的研究进展 张秀菊1,2,陈鸣才23,冯嘉春2,李抢满3,贾德民1 (1.华南理工大学,广东广州510640;2.中科院广州化学研究所,广东广州510650;3.中国科学技术大学,安徽合肥230026) 摘 要:综述了稀土高分子光致发光材料的研究基础,比较了不同方法合成的稀土高分子发光材料的结构与性能,介绍了当前该领域的研究进展。 关 键 词:稀土;高分子;配合物;荧光材料 中图分类号:TQ314.266 文献标识码:A 文章编号:1001Ο9278(2002) 05Ο0016Ο05 稀土金属离子作为一种有效的发光中心,在无机 和有机发光材料中已有广泛应用。然而稀土无机材料存在着难加工成型、价格高等问题;稀土有机小分子配合物则存在稳定性差等问题,这些因素限制了稀土发光材料更为广泛的应用。高分子材料本身具有稳定性好及来源广、成型加工容易等特点,如果将稀土元素引入到高分子基质中制成稀土高分子光致发光材料,其应用前景将十分广阔。 稀土高分子配合物发光材料的研究始于20世纪60年代初,Wolff和Pressley[1]以聚甲基丙烯酸甲酯为基质制得稀土荧光材料,发现铕与α噻吩甲酰三氟丙酮的配合物Eu(TTA)3(TTA2α噻吩甲酰三氟丙酮)在高分子基质中发生从配体TTA到Eu3+的能量转移,从而使Eu3+发强荧光。近年来,由于含发光稀土离子的高分子材料兼有稀土离子优异的发光性能和高分子化合物易加工的特点,引起了广泛关注。研究方法基本分为两种:(1)稀土小分子络合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子荧光材料;(2)通过化学键合的方式先合成可发生聚合反应的稀土络合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子共聚物,或者稀土离子与高分子链上配体基团如羧基、磺酸基反应得到稀土高分子络合物。以下就这两类稀土络合物作一简单介绍。 1 稀土有机配合物 1.1 稀土β2二酮配合物 三价稀土β2二酮配合物发光研究早在20世纪60年代,曾作为激光材料引起人们的关注。β2二酮与稀土离子配合物的通式表示为: 收稿日期:2002Ο03Ο07 3通讯联系人 R1C O Eu3+ C H H C R2 O 由于在这类配合物中存在着从具有高吸收系数的β2二酮配体到Eu3+、Tb3+等的高效能量传递,从而使得它们在所有稀土有机配合物中发光效率最高,它们与镧系离子形成稳定的六元环,直接吸收激发光并可有效地传递能量。 配合物中中心稀土离子发光过程大致为:配体先发生π3←π吸收,也就是先经过单重态—单重态(S0→S)电子跃迁,再经系间窜越到三重态T1,接着由最低三重态T1向稀土离子振动能级进行能量转移。关于稀土β2二酮配合物的研究综述很多,一般认为[2~5]: ①发光效率与配合物结构的关系相当密切,即配合物体系共轭平面、刚性结构程度越大,配合物中稀土发光效率就越高。 ②配体取代基对中心稀土离子发光效率有明显的影响。R1基团为强电子给体时发光效率明显提高,并有噻吩>萘>苯的影响次序,R2基团为—CF3是敏化效果最强,因为F的电负性高,使得金属2氧键成为离子键。 ③稀土发光效率取决于配体最低激发三重态能级位置与稀土离子振动能级的匹配情况。 ④协同试剂是影响稀土离子发光效率的另一重要因素。 1.2 稀土羧酸配合物 稀土羧酸配合物涉及很多有趣的发光现象,加之羧酸类配体成本远远低于β2二酮类,可望发展成为极具应用前景的发光材料[6,7]。目前羧酸类的配体一般为芳香羧酸,大量的研究发现稀土离子能与生物体内的羧酸及氨基酸分子形成稳定的配合物,这类配合物具有发光时间长、强度高且稳定的特性,对于模拟生命 第16卷 第5期中 国 塑 料Vol.16,No.5 2002年5月CHINA PLASTICS May.,2002

湍流的研究进展

湍流的研究进展 XXX (XXX大学化工学院,青岛 266042) 摘要:本文对一百多年来湍流研究的进展作了简要回顾,并概述了湍流产生的原因及湍流对流体造成的影响,从不同的方向阐述了当今流体湍流的研究成果,展现了湍流研究的深入对于科学技术与社会发展产生的重要作用,展望了对于湍流研究的前景,并对湍流研究的发展提出了一些建议和设想。 关键词:湍流;湍流模式;流体湍流;湍流强度; The Turbulence of Research Progress XXXXX (Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042) Abstract: Stupid hundred years Turbulence Research progress made brief review and an overview of the the turbulence causes and turbulent fluid caused today's fluid turbulence research, elaborated from a different direction, to show the turbulentdepth study of the important role of science and technology and social development, the future prospects for turbulence research, development and turbulence research has made some suggestions and ideas. Keywords: Turbulence; Turbulence models; Fluid turbulence; Turbulence intensity; 一、湍流研究的历史进程 人类很久前就已经观察到湍流运动了,但对它系统地进行研究则仅仅有一百多年的历史。经过一百多年的研究工作,人们的认识日益深化, 预测方法不断改进。回顾一下湍流研究取得进展的历程对于进一步揭示这一十分复杂流动现象是有益的。 涡团粘度概念首先是由波希尼斯克(Boussinesq)于1877年提出的,他的观点是湍流是一团杂乱无章的涡团。而现代湍流理论的创始人O.Reynolds则认为,湍流是由层流不稳定性发展起来的。这两位湍流研究的先驱者对湍流的认识有所不同。 本世纪二十年代湍流研究取得了巨大进展,有电子管补偿线路的热线风速计为湍流实验研究提供了有效的手段。 从四十年代到六十年代末湍流研究在理论和实验两方面都没有很大的突破。但是应用热线风速计测量各种湍流特性的资料大大充实了湍流的数据库。 六十年代末以后, 湍流研究又出现了一个新高潮,切变湍流中拟序结构的发现,复杂的湍流模式的建立和发展。湍流的直接数值模拟的尝试以及在方程中发现奇异吸引子或其它混沌现象的探索是近二十多年来湍流研究中的重大突破。

稀土发光材料的研究现状与应用(综述)

稀土发光材料的研究现状与应用 材化092 班…指导老师:…. (陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021) 摘要稀土元素包括元素周期表中的镧系元素(Ln)和钪(Sc)、钇(Y),共17个元素。由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁产生的丰富的吸收和发射光谱,使其在发光材料中具有广泛的应用。稀土元素的特殊原子结构导致它们具有优异的发光特性,用于制造发光材料、电光源材料和激光材料,其合成的发光材料充分应用在照明、显示、医学、军事、安全保卫等领域中。稀土元素在我国的储量丰富,约占全世界的40%。本文综述了稀土发光材料的发光机理、发光特性、化学合成方法、主要应用领域以及稀土矿藏的开采方面存在的问题,并预测了今后深入研究的方向。 关键词稀土,发光材料, 应用 Current Research and Applications of rare earth luminescent materials Abstract Rare earth elements, including the lanthanides (Ln) and scandium (Sc) , yttrium (Y)of the periodic table, a total of 17 elements. a plenty of absorption and emission spectra in the light-emitting materials produced by the 4f electrons of rare earth ions transiting between different energy levels lead to a wide range of applications of rare earth luminescent materials. Special atomic structure of rare earth elements lead to their excellent luminescence properties, which is used in the manufacture of luminescent materials, the electric light materials and laser materials, 1 / 8

中国湍流研究的发展史_中国科学家早期湍流研究的回顾

中国湍流研究的发展史 I 中国科学家早期湍流研究的回顾 黄永念 北京大学力学与工程科学系,湍流与复杂系统国家重点实验室,北京,100871 摘要总结了二十世纪三十年代到六十年代中国老一辈科学家(包括物理学家,力学家)周培源、王竹溪、张国藩、林家翘、谢毓章、张守廉、黄授书、胡宁、柏实义、陈善模、庄逢甘、陆祖荫、李政道、蔡树棠、是勋刚、李松年、谈镐生、包亦和等诸位先生的湍流研究工作。介绍他们对流体力学中最为困难的湍流问题所作出的努力和贡献。 关键词湍流统计理论,能量衰变规律,均匀各向同性湍流,剪切湍流。 引言 湍流一直被认为是物理学中最难而又久未解决的基础理论研究的一个课题。从1883年Reynolds圆管湍流实验研究算起已经跨越了两个世纪,湍流问题仍未得到解决。在跨入二十一世纪时,很多从事湍流研究工作的科学家都在思考这样的问题:二十世纪的湍流研究留给我们哪些宝贵财富?二十一世纪又应该如何面对这个老大难问题?Yaglom在2000年法国举行的一次湍流讲习班上回顾了二十世纪的湍流理论发展过程[1],指出了其中两个最重要的成就:一个是Kolmogorov的局部均匀各向同性湍流理论,另一个是von Karman的湍流平均速度的对数分布律。同时又一次向世人介绍著名科学家Lamb在临终前对解决湍流问题的悲观看法。由于中国与世界各国在文字和语言上的差异和长期缺乏国际间的交流,历次湍流研究工作的总结和回顾中,人们往往忽略了中国科学家的作用。只有周培源教授在1995年流体力学年鉴上发表了“中国湍流研究50年”才打破了这种隔阂[2]。但是这篇文章也只局限于周培源教授率领的北京大学研究组所做的系列研究工作。实际上有很多中国科学家在上一世纪中做了非常出色的工作。本文仅就半个世纪前的三十年代到六十年代他们的湍流研究工作做一个简单的介绍,目的是要引起大家关注中国科学家的湍流研究和对湍流研究所做的贡献。 中国科学家的湍流研究工作可以分成两个方面,一是在国内极其困难的条件下坚持开展的研究工作,这方面的工作国际上鲜为人知。另一方面是在国外开展的研究工作,这部分工作国内也不很熟悉。因此,本文将把他们的不懈努力介绍给大家。 胡非在1995年发表的专著《湍流,间隙性与大气边界层》中曾专门介绍了中国学者的湍流研究工作[3],但他的介绍还不够全面,特别是缺少对早期工作的报道。本文可以弥补其中的不足。 1 三十年代的研究工作 在我国最早发表湍流论文的是当时在清华大学的王竹溪先生。他在周培源先生的指导下

发光材料

发光材料 连新宇豆岁阳董江涛陈阳郭欣高玮婧 北京交通大学材料化学专业100044 摘要:本文简要介绍了发光材料的发光机理,并根据机理分类介绍了几种典型的发光材料。补充介绍了新型发光材料并对发光材料的现状进行了介绍对其应用和发展前景做了展望。 关键词:发光材料分类新型展望 1 引言 发光材料已成为人们日常生活中不可缺少的材料,被广泛地用在各种显示、照明和医疗等领域,如电视屏幕、电脑显示器、X射线透射仪等。目前发光材料主要是无机发光材料,从形态上分,有粉末状多晶、薄膜和单晶等。最近,有机材料在电致发光上获得了重要应用。[1] 2 发光材料 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。发光现象广泛存在于各种材料中,在半导体、绝缘体、有机物和生物中都有不同形式的发光。 发光材料分为有机和无机两大类。通常把能在可见光和紫外光谱区发光的无机晶体称为晶态磷光体,而将粉末状的发光材料称为荧光粉。[2] 常用的发光材料按激发方式分为: (1) 光致发光材料,由紫外光、可见光以及红外光激发而发光,按照发光性能、应用范 围的不同,又分为长余辉发光材料、灯用发光材料和多光子发光材料。 (2) 阴极射线发光材料,由电子束流激发而发光的材料,又称电子束激发发光材料。 (3) 电致发光材料,由电场激发而发光的材料,又称为场致发光材料。 (4) X射线发光材料,由X射线辐射而发光的材料。 (5) 化学发光材料,两种或两种以上的化学物质之间的化学反应而引起发光的材料。 (6) 放射性发光材料,用天然或人造放射性物质辐照而发光的材料。 2.1光致发光材料 2.1.1光致发光材料的定义 发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。光致发光材料一个主要的应用领域是照明光源,包括低压汞灯、高压汞灯、彩色荧光灯、三基色灯和紫外灯等。其另一个重要的应用领域是等离子体显示。

稀土发光材料的研究进展

前言 当稀土元素被用作发光材料的基质成分,或是被用作激活剂、共激活剂、敏化剂或掺杂剂时,这类材料一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。我国丰富的稀土资源,约占世界已探明储量的80%以上。稀土元素具有许多独特的物理化学性质,被广泛地用于各个领域,成为发展尖端技术不可缺少的特殊材料。稀土离子由于独特的电子层结构使得稀土离子掺杂的发光材料具有其它发光材料所不具有的许多优异性能,可以说稀土发光材料的研究开发相对于传统发光材料来说犹如一场革命。稀土无机发光材料方面,稀土发光材料与传统的发光材料相比具有明显的优势。就长余辉发光材料来说,稀土长余辉发光材料的发光亮度是传统发光材料的几十倍,余辉时间高达几千分钟。由于稀土发光材料所具有如此优异的性能使得发光材料的研究主要是围绕稀土发光材料而进行的。 由于稀土元素具有外层电子结构相同、内层4f 电子能级相近的电子层构型,含稀土的化合物表现出许多独特的理化性质,因而在光、电、磁领域得到广泛的应用,被誉为新材料的宝库。在稀土功能材料的发展中,尤其以稀土发光材料格外引人注目。稀土因其特殊的电子层结构,而具有一般元素所无法比拟的光谱性质,稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴,只要谈到发光,几乎离不开稀土。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f5d 电子组态,因此有丰富的电子能级和长寿命激发态,能级跃迁通道多达20 余万个,可以产生多种多样的辐射吸收和发射,构成广泛的发光和激光材料。随着稀土分离、提纯技术的进步,以及相关技术的促进,稀土发光材料的研究和应用将得到显著的发展。进入二十一世纪后,随着一些高新技术的发展和兴起,稀土发光材料科学和技术又步入一个新的活跃期,它为今后占主导地位的平板显示、第四代新照明光源、现代医疗电子设备、更先进的光纤通信等高新技术的可持续发展和源头创新提供可靠的依据和保证。所以,充分综合利用我国稀土资源库,发展稀土发光材料是将我国稀土资源优势转化为经济和技术优势的具体的重要途径。 纳米稀土发光材料是指基质粒子尺寸在1~100 纳米的发光材料。纳米粒子本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等。受这些结构特性的影响,纳米稀土发光材料表现出许多奇特的物理和化学和和特性,从

稀土发光配合物

稀土发光配合物的研究进展 稀土元素是指周期表中IIIB族元素,包括原子序数57的镧至71的镥十五个镧系元素以及原子序数21的钪与39的钇共十七个元素。稀土具有独特的物理和化学性能,特别是具有特异的光、电、磁和催化性能,己在能源、信息、环保、农业和国防等各方面获得了重要的应用,因此,在国际上稀土被称为21世纪的新材料[1]。深入开展稀土化学研究对稀土资源的开发和利用有着重要意义[2]。各国纷纷投入大量的人力、物力和经费进行研究与开发,预期在近年内将不断出现新的稀土功能材料,并取得突破。我国具有世界上最丰富的稀土资源,并具有中国特有的以钇族稀土为主的离子吸附型矿[3]。目前,我国己成为国际上生产和出口稀土的大国,量大而价廉,具备了比其他国家更优越的物质条件来从事稀土的研究和开发应用。稀土元素的特异性能来自于它们具有的特异电子构型[4-6]。从镧到镥随着原子序数从57到71的增大,在内层的4f轨道中逐一填充电子。这些4f轨道被外层完全充满的5s5p电子所屏蔽,故受外界的电场、磁场和配位场等影响较小。稀土离子的定域化和4f电子的不完全填充都将反映在稀土化合物的性质中。 稀土发光材料具有许多优点:吸收能量的能力强,转换效率高;可发射从紫外光到红外光的光谱,特别是在可见光区有很强的发射能力;荧光寿命从纳秒到毫秒,跨越6个数量级;它们的物理化学性能稳定,能承受大功率的电子束、高能射线和强紫外光子的作用等。今天,稀土发光材料已广泛应用于显示现像、新光源、X射线增感屏、核物理核辐射长的探测和记录、医学放射学图像的各种摄像技术中,并向其他高科技领域扩展。 另外稀土有机配合物发光是无机发光与有机发光、生物发光研究的交叉科学,有着重要的理论意义和应用研究价值[1]。这类配合物越来越被广泛地应用于工业、农业、医药学及其他高技术产业,而这些应用研究又促进了有机化学及生命科学研究。我国稀土资源丰富、分布广泛。为了使其在国民经济中得到更广泛的应用,深入开展稀土有机配合物发光的研究就显得很重要了。 稀土有机配合物是众多金属有机配合物的重要的一大类,配合物(又叫络合物)是指由配位键结合的化合物。稀土有机配合物发光体中的金属称之为中心金属离子很类似于无机发光体中的激活剂离子。有机部分称之为配体,与发光有关的稀土有机配合物有以下划分方法[1]: (1)从有机配体种类上划分,可有二元及多元配合物; (2)从中心稀土离子数目上划分,可有单核、双核及多核配合物;

发光材料

发光材料 发光与发光材料的定义 什么是发光: 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。 什么是发光材料: 能够实现上述过程的物质叫做发光材料。物质内部以某种方式吸收能量,将其转化成光辐射(非平衡辐射)的过程称为发光;在实际应用中,将受外界激发而发光的固体称为发光材料。它们可以粉末、单晶、薄膜或非晶体等形态使用,主要组分是稀土金属的化合物和半导体材料,与有色金属关系很密切。 高纯稀土氧化物Y2O3、Eu2O3、Gd2O3、La2O3、Tb4O7等制成的各种荧光体,广泛应用于彩色电视机、彩色和黑白大屏幕投影电视、航空显示器、X射线增感屏,以及用于制作超短余辉材料、各种灯用荧光粉等。 半导体发光材料有ZnS、CdS、ZnSe和GaP、GaAs1-xPx、GaAlAs、GaN等。主要用于制造各色大中型数字符号、图案显示器、数字显示钟、X 射线图像增强屏和长寿命各色发光二极管、数码管等。可见光发光二极管,因显示响应速度快而广泛应用于仪表、计算机,年产量成倍增长,不断取代其他显示器件

固体能带基本理论 固体中的光学跃迁 固体发光材料基本知识 发光的表征 光致发光材料的应用 1.反光材料这种材料可以将照在其表面上的光迅速地反射回来。材料不同,反射的光的波长范围也就不同。反射光的颜色取决于材料吸收何种波长的光并反射何种波长的光,因此必须要有光照在材料表面,材料表面才能反射光,如各种执照牌、交通标志牌等。光致发光材料是向外发光,而不是反射光。 2.荧光材料吸收一定波长的光,立刻向外发出不同波长的光,称为荧光,当入射光消失时,荧光材料就会立刻停止发光。更确切地讲,荧光是指在外界光照下,人眼见到的一些相当亮的颜色光,如绿色、橘黄色、黄色,人们也常称它们为霓虹光。 荧光材料分无机荧光材料和有机荧光材料。 无机发光材料 无机荧光材料的代表为稀土离子发光及稀土荧光材料,其优点是吸收能力强,转换率高,稀土配合物中心离子的窄带发射有利于全色显示,且物理化学性质稳定。由于稀土离子具有丰富的能级和 4f 电子跃迁特性,使稀土成为发光宝库,为高科技领域特别是信息通讯领域提供了性能优越的发光材料。目前, 常见的无机荧光材料是以碱土金属的硫化物(如 ZnS、CaS)铝酸盐(SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4)等作为发光基质,以稀土镧系元素[铕(Eu) 、钐( Sm) 、铒(Er) 、钕(Nd)等] 作为激活剂和助激活剂。 无机荧光体的传统制备方法是高温固相法,但随着新技术的快速更新,发光材料性能指标的提高需要克服经典合成方法所固有的缺陷,一些新的方法应运而生,如燃烧法、溶胶—凝胶法[、水热沉淀法、微波法等。 有机发光材料 在发光领域中,有机材料的研究日益受到人们的重视。因为有机化合物的种类繁多,可调性好,色彩丰富,色纯度高,分子设计相对比较灵活。根据不同的分子结构,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。如恶二唑及其衍生物类,三

稀土发光材料的发光机理及其应用

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稀土发光材料的发光机理及其应用 作者:谢国亚, 张友, XIE Guoya, ZHANG You 作者单位:谢国亚,XIE Guoya(重庆邮电大学移通学院,重庆,401520), 张友,ZHANG You(重庆邮电大学数理学院,重庆,400065) 刊名: 压电与声光 英文刊名:Piezoelectrics & Acoustooptics 年,卷(期):2012,34(1) 被引用次数:2次 参考文献(19条) 1.周贤菊;赵亮;罗斌过渡金属敏化稀土化合物近红外发光性能研究进展[期刊论文]-重庆邮电大学学报(自然科学版) 2007(06) 2.段昌奎;王广川稀土光谱参量的第一性原理研究[期刊论文]-重庆邮电大学学报(自然科学版) 2011(01) 3.周世杰;张喜燕;姜峰轻稀土掺杂对TbFeCo材料磁光性能的影响[期刊论文]-重庆工学院学报 2004(05) 4.CARNALL W T;GOODMAN G;RAJNAK K A systematic analysis of the spectra of the lanthanides doped into single crystal LaF3 1989(07) 5.LIU Guokui;BERNARD J Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 2005 6.DUAN Changkui;TANNER P A What use are crystal field parameters? A chemist's viewpoint[外文期刊] 2010(19) 7.蒋大鹏;赵成久;侯凤勤白光发光二极管的制备技术及主要特性[期刊论文]-发光学报 2003(04) 8.黄京根节能灯用稀土三基色荧光粉 1990(05) 9.VERSTEGEN J M P J A survey of a group of phosphors,based on hexagonal aluminate and gallate host lattices 1974(12) 10.PAN Yuexiao;WU Mingmei;SU Qiang Tailored photoluminescence of YAG:Ce phosphor through various methods 2004(05) 11.KIM J S;JEON P E;CHOI J C Warm-whitelight emitting diode utilizing a single-phase full-color Ba3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+ phosphor[外文期刊] 2004(15) 12.苏锵;梁宏斌;王静稀土发光材料的进展与新兴技术产业[期刊论文]-稀土信息 2010(09) 13.SIVAKUMAR S;BOYER J C;BOVERO E Upconversion of 980 nm light into white light from SolGel derived thin film made with new combinations of LaF3:Ln3+ nanoparticles[外文期刊] 2009(16) 14.WANG Jiwei;TANNER P A Upconversion for white light generation by a single compound[外文期刊] 2010(03) 15.QUIRINO W G;LEGNANI C;CREMONA M White OLED using β-diketones rare earth binuclear complex as emitting layer[外文期刊] 2006(1/2) 16.BUNZLI J C G;PIGUET C Taking advantage of luminescent lanthanide ions 2005 17.WANG Leyu;LI Yadong Controlled synthesis and luminescence of lanthanide doped NaYF4 nanocrystals[外文期刊] 2007(04) 18.LINDA A;BRYAN V E;MICHAEL F Downcoversion for solar cell in YF3:Pr3+,Yb3+ 2010(05) 19.TENG Yu;ZHOU Jiajia;LIU Jianrong Efficient broadband near-infrared quantum cutting for solar cells 2010(09) 引证文献(2条) 1.杨志平.梁晓双.赵引红.侯春彩.王灿.董宏岩橙红色荧光粉Ca3Y2(Si3O9)2:Eu3+的制备及发光性能[期刊论文]-硅酸盐学报 2013(12) 2.严回.孙晓刚.王栋.吕萍.郑长征C24H16N7O9Sm 的晶体合成、结构与性质研究[期刊论文]-江苏师范大学学报(自然科学版) 2013(3) 本文链接:https://www.doczj.com/doc/a014709753.html,/Periodical_ydysg201201028.aspx

湍流理论若干问题研究进展

第15卷第4期水利水电科技进展1995年8月 湍流理论若干问题研究进展 刘兆存 金忠青 (河海大学 南京 210098) 摘要 本文对近年来湍流理论在某些方面的研究进展作了概要介绍,对拟序结构发现后人们对湍流内部结构的新认识和近年来发展很快的从微分方程分析角度出发对湍流机理新的探索进行了评价,说明引入混沌后在时、空演化方面对湍流机理的模拟,最后阐述了流动稳定性和层流向湍流的转捩。 关键词 湍流 N-S方程 流动结构 流动机理 封闭性 近年来,在围绕湍流结构和统计两条主线的研究工作中出现了新观点和新趋势,虽然从历史的观点来看有些可能是错的——在科学容忍的范围内,但在现阶段却是研究的主流。 1 简要回顾及发展 1.1 半经验理论和模式理论 湍流的控制方程是N-S方程,但和层流相比,方程不封闭。为满足工程需要,发展了一系列的以普朗特混合长理论为代表的湍流半经验理论或早期模式理论。这种理论虽然对于增进对湍流机理的了解没有提供更多的贡献,但对解决工程实际问题却起了重大的作用[1]。半经验理论是一种唯像理论,并不涉及湍流内部机理。以速度分布公式为例,半经验理论的速度分布公式大致有对数型和指数型。对数型速度分布得到的假定是充分发展的剪切湍流中主流区(不含边界层的)的流速梯度和分子粘性无关,指数型(或渐近指数型)则假定分子粘性不能忽略[2],两种类型的流速分布公式在工程实践中都获得了非常广泛的应用。半经验理论的一个发展方向是吸收统计理论的成果,用统计理论的精细成果丰富半经验理论不足并保留便于应用的优点,如文[3]所作的工作。 近代的模式理论在封闭湍流基本方程组时特别吸收了统计理论的成果,如二方程模型、应力通量代数模型、应力通量方程模型等。关于这方面的详细论述,将另文给出。 1.2 统计理论 湍流的统计理论的目标则是从最基本的物理守恒定律——N-S方程和连续性方程出发,探讨湍流的机理。理查逊-柯尔莫哥洛夫湍流图像部分被实验所证实。统计理论中湍流的能量传递关系被更符合实际的U. Fr isch等所提出的B-模型所代替。湍流统计理论历时半个多世纪的发展,经泰勒、陶森德等人的努力,取得丰硕的成果,但仍不能绕过封闭性的困难,所得成果都还是很不完善的。湍流统计理论的重要性目前已有所下降[1]。我国周培源等提出了均匀各向同性湍流的准相似性条件以及相应均匀各向同性湍流的涡旋结构统计理论并得到实验的验证[4],进一步将在均匀各向同性湍流中得到的准相似性条件推广到一般的剪切湍流中,然后对关联方程的耗散项作出假定,利用逐级近似方法发展了湍流的统计理论[5],所得结果部分经实验证实。文[6]采用逐级迭代法对湍流平均运动方程和脉动速度关联方程 · 12·

稀土配合物研究进展总结

稀土元素 稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素。根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外划分为三组:La-Nd为轻稀土,Sm-Ho为中稀土,Er-Lu加上Y为 重稀土。稀土离子发光具有线性、不重叠的和可辨认的发射谱带,更特殊的是它们比有机荧光团和半导体荧光纳米晶体(NCS)的谱带宽度更窄。这是由于发射激发态和基态具有相同的fn电子结构,并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。同样的原因,稀土离子的发射波长不受环境影响,不像有机荧光团,它们会随溶液性质[3]或pH值而改变发射波长。镧系稀土离子在可见和紫外光谱范围内具有很小的吸收系数,故无机稀土发光材料的发光强度低。有些有机配体吸光系数比较高,与稀土离子配位后,配体分子(天线) 在靠近稀土离子的位置使其敏化,通过天线效应提高了稀土离子的发光强度,这种有机稀土发光材料成为人们研究的重点。羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。羧基可以多种方式与稀土离子络合,同时具有芳香环的羧酸类配体,它们在结构上具有刚性和稳定性,已被广泛用于稀土离子配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性 稀土配合物的配位特性 配体中含有负电荷的氧原子时,一般可以形成较稳定的稀土配合物。N-酰化氨基酸 一般以阴离子形式通过羧基氧与稀土离子配位,而氨基中氮与酰基中氧都不参与配位[4]。对于稀土离子来说,H2O也是一种很强的配体,与稀土离子的络合能力比较强。在选择配体时,不能选择比水配位能力弱的配体,因为水会与配体竞争配位,因此要选择在极性比较弱的溶剂中反应。而含有羧基的配体与稀土离子配位后可以在水溶液中析出相应的稀土配合物,但是这种稀土配合物往往会含有配位水分子,而含配位水的稀土配合物的脱水是非常困难的[5]。 稀土配合物中稀土离子的配位数一般比较高,主要是由稀土离子较大的半径和以离 子型为主的键型特点决定的。当稀土离子与配体的相对大小合适的情况下,形成的稀土 配合物中的稀土离子一般都是八或者八以上配位的。配合物中稀土离子的价态一般为正三价,含有的正电荷较高,如果从电中性的角度看,为了满足电中性,稀土离子也容易形成较高配位数的比较稳定的稀土配合物。弱碱性的配位原子如含N原子的联吡啶和邻菲啰啉等中性配体,它们作为第二配体时,也可以与稀土离子配位[5]。。 稀土有机配合物在光伏器件中的应用

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