长余辉发光机理图
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技术应用与研究2017·0854Chenmical Intermediate当代化工研究元素为的角度,考察分析了其对松木屑与褐煤共气化特性的影响,得出以下结论:(1)褐煤的气化终温要高于松木屑和脱灰松木屑,松木屑单独气化的TG-DTG曲线与脱灰松木屑的曲线大部分重合。
(2)通过对松木屑酸洗脱灰处理可以发现,松木屑灰成分中的碱金属成分在共气化过程中的焦炭气化阶段良好具有催化效果。
(3)通过负载高浓度碱金属K催化剂可以大幅提高反应速率,降低反应终温。
(4)松木屑与褐煤共气化实验进行动力学分析可以发现,木屑灰成分的存在可以降低气化段反应活化能,添加5%浓度的碱金属催化剂相当于增加了灰分量,催化效果更佳明显。
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关于长余辉材料的发光分析摘要:长余辉材料具有长余辉现象,即在停止一定波长的高能电磁波辐射以后,物质自身仍然能发射可见光数秒至数个小时的现象。
因此,长余辉材料也是一种潜在的绿色储能材料,非常有研究的意义。
传统的长余辉材料分为有机和无机两类,其中无机长余辉材料,也是本次课题的研究对象。
尽管自20世纪末,人们已经注意到了无机长余辉材料,但是进展仍是缓慢的。
如今无机长余辉材料面临着三大难题,①发光机理不确定;②红光长余辉材料较为匮乏;③在实际环境中容易受影响,应用上存在困难。
近年来长余辉材料的研究取得了很大的进展,然而,其背后的机理仍然是有争议的主题。
在这篇综述中,我们将主要介绍长余辉材料的发展历史、发光分析以及将来可能应用的前景。
关键词:发光材料长余辉荧光粉MgGeO3我们熟知的发射蓝光和绿光的长余辉材料无论是实验设计还是制备工艺都比较成熟了,例如,B.M等人利用固相法制备的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+晶体可以发射很强且较长余辉寿命的绿光;Lin等人通过陶瓷合成法生长的Sr2MgSi2O7: Eu, Dy晶体发射的蓝光寿命可高达十多个小时[1]。
[YUANHUA LIN, 2001 #23]然而发射红光及近红外可见光的长余辉材料种类还是比较匮乏,且其光学性能也有待提高,因此,寻找稳定发射红光的长余辉材料非常迫切。
在近年来引起人们广泛注意的生物有机组织成像方面,近红光对有机组织的伤害小,穿透能力强,并且具有高的信噪比(信号值与影响它的表示精度的破坏性噪声的比值,比值越高,表示信号越不容易受到干扰)因此发射近红外光的长余辉材料也是作为光学探针的首选[2]。
过去二十年中,硫化物例如MS(M指Ca,Zn等)经常被作为基质,掺入Mn,Eu等过渡金属和稀土元素来改良这些长余辉材料的光学性能,使其发射红光,并提高其亮度和余辉寿命,但是硫化物的物理化学性质不稳定,易潮解且有毒性,不适合作为发光基质[3-4]。
Lin最先发现Dy,Mn共掺的Mg2SiO4可以发射红色长余辉;Zhang和Zhiping先后在Sr3Bi(PO4)3基质中掺入微量的Eu,Sm来获得发射红光的长余辉磷酸盐,并改变其稀土离子的含量,来取得发光强度最大的最优掺杂配比。
余辉发光原理嘿,你有没有在夜晚看到过那种有点神秘的余辉呀?就像太阳落山后,天边还留着那一抹淡淡的光亮,或者是某些物体在光照之后,光线消失了还能有那么一点微弱的光在闪烁。
这余辉到底是怎么一回事呢?今天呀,我就来和你好好唠唠这余辉发光的原理。
我有个朋友叫小李,有一次我们晚上出去散步。
他突然指着远处一个刚关了灯的大楼说:“你看,那楼好像还在发光呢,有点像鬼火一样,怪吓人的。
”我就笑他胆小,然后跟他说:“这可不是什么鬼火,这是余辉呢。
”他就特别好奇,拉着我问个不停。
其实呀,要理解余辉发光的原理,我们得先了解一下光和物质的相互作用。
你看啊,光是一种能量,当它照射到物质上的时候,就像一个小客人去敲物质这个“大房子”的门。
物质呢,它可不是铁板一块,它里面有好多小单元,就好比房子里住着好多小居民。
这些小居民在接收到光这个小客人带来的能量后,就会变得兴奋起来。
对于一些材料来说,当光照射上去的时候,里面的电子就像被叫醒的小懒虫。
它们会从自己原本的低能量状态跃迁到高能量状态,就好像从自己的小矮凳一下子跳到了高椅子上。
这时候呢,物质就吸收了光的能量。
可是啊,这些兴奋的电子不可能一直待在高能量状态呀,它们就像玩累了的小孩子,总是要回家的。
当它们从高能量状态回到低能量状态的时候,就会把之前吸收的能量以光的形式再释放出来。
这就是余辉产生的一个很基本的过程啦。
再来说说磷光材料吧。
这磷光材料可就更有趣了。
我之前看过一个科学家做的小实验,他拿着一块磷光材料在强光下照射了一会儿,然后把灯一关。
哇塞,那磷光材料就发出了很明显的余辉。
这磷光材料里的电子就像是一群调皮的小精灵。
当光照过来的时候,它们欢快地吸收了能量,然后呢,在回到低能量状态的时候,它们可不像别的材料里的电子那么着急。
它们会在中间的某个状态稍微停留一下,就像小精灵们在半路上发现了一个好玩的小角落,要在那里玩一会儿才肯继续回到自己的家。
这个停留的过程就使得磷光材料的余辉能够持续比较长的时间。
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。
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。
稀土长余辉发光材料的发展、发光机理及应用 李沣 刘志宇 黄云翔 史怡摘要:产品中的每一种材料在其中都发挥着其它材料所无可替代的作用,长余辉发光材料就是这众多材料中的一种。
它,用量少,但是它长时间发出的余辉,确实很好地解决了许多看似不起眼但是实际办起来又很棘手的问题。
关键词:长余辉发光、硫化物、铝酸盐、稀土金属离子、空穴、缺陷能级1.相关概念1.1 荧光与磷光最初的发光分为荧光及磷光两种。
荧光是指在激发时发出的光,磷光是指在激发停止后发出的光。
由于瞬态光谱技术的发展,现在对荧光和磷光不作严格区别,荧光和磷光的时间界限已不清楚。
但发光总是延迟于激发的,目前从概念上区分这两种发光的判据是从激发到发射是否经历了中间过程。
发光的衰减规律常常很复杂,很难用一个反映衰减规律的参数来表示,所以在应用中就硬性规定当激发停止时的发光亮度L衰减到L0的10%时所经历的时间为余辉时间,简称余辉。
一般以持续时间10-8 s为分界,短于的10-8 s称为荧光,长于10-8 s的称为磷光。
1.2 吸收光谱与激发光谱吸收光谱是描述吸收系数随入射光波长变化的谱图。
发光材料的吸收光谱主要决定于材料的基质,激活剂和其他杂质对吸收光谱也有一定影响。
多数情况下,发光中心是一个复杂的结构,发光材料基质晶格周围的离子对它的性质会产生影响,也可以是由发光材料制备中形成的基质晶格的空位决定。
被吸收的光能一部分辐射发光,其余的以晶格振动等非辐射方式消耗掉。
大多数发光材料主要吸收带在紫外光谱区。
激发光谱是指发光材料在不同波长的激发下,该材料的某一发光谱线的发光强度与激发波长的关系。
激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。
一个有价值的长余辉发光材料应在可见光与长紫外线区域内有较好的吸收与激发效果。
1.3 发射光谱与磷光光谱发射光谱是指在某一特定波长的激发下,所发射的不同波长光的强度或能量分布。
许多发光材料的发射光谱是连续谱带,由一个或几个峰状的曲线所组成,这类曲线可以用正态分布曲线表示。