铝酸盐系长余辉发光材料的制备及性能测试 开题报告

中南民族大学实验报告实验课名称：化学综合实验指导老师：唐万军学生姓名：专业：班级：学号：实验名称：燃烧法制备SrAl2O4:Eu,Dy超长余辉发光材料实验日期：组别：实验成绩：一、目的要求1、了解稀土掺杂铝酸盐长余辉材料的合成方法与应用领域。

2、设计实验方案，采用燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+，Dy3+，测试其发光特性。

3、学会使用LS-55光度计和屏幕亮度计，根据X射线粉末衍射谱图，分析鉴定多晶样品的物相。

二、基本原理长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。

20 世纪90 年代以来，开发的以碱土铝酸盐为基质的稀土长余辉发光材料, 以其优异的长余辉发光性能，引起了人们对长余辉发光材料的广泛关注。

目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。

国内较大的生产厂家有大连路明、济南伦博、重庆上游等。

市场上可见的产品除了初级的荧光粉外，主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。

随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。

长余辉材料受到人们越来越多的重视。

从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。

不同长余辉发光材料的发光性能见表1。

表1 不同长余辉发光材料的发光性能发光材料发光颜色发光谱峰波长/nm 余辉时间/minBaAl2O4:Eu,Dy 蓝绿色496 120CaAl2O4:Eu,Nd 蓝紫色446 1000Sr4Al14O25:Eu,Dy 蓝绿色490 2000SrAl2O4:Eu,Dy 黄绿色520 4000Sr2MgSi2O7:Eu,Dy 蓝色469 2000Y2O2S:Eu3+,Ti4+,Mg2+红色626 500CaTiO3:Pr3+红色613 40光致发光可以分为以下几个过程：①基质晶格吸收激发能；②基质晶格将吸收的激发能传递给激活离子，使其激发；③被激发的离子发光而返回基态。

毕业设计开题报告高分子材料与工程稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究一、选题的背景、意义碱土铝酸盐长余辉发光材料是一种光致蓄光型发光材料，可通过吸收各种可见光发现自发光功能。

它可以作为一种添加剂，均匀的分布到各种介质中，制成发光涂料、发光油墨、发光纤维、发光塑料、发光树脂、发光纸张、发光玻璃、发光陶瓷、发光搪瓷和发光大理石等。

从而，广泛应用于安全应急、交通运输、建筑装演、仪器仪表、电力、矿山、服装和工艺品等诸多领域[1-9]。

目前关于Eu2+激活的绿色碱土铝酸盐长余辉发光材料的研究十分活跃，其材料及相关的发光品种己经工业化和商品化。

以SrA12O4:Eu2+, Dy3+为代表的铝酸盐长余辉材料，激发光谱范围广，发射光谱在可见光区，发光亮度高，余辉时间长，化学稳定性好，无毒无放射性，是一种环境友好材料。

因此在安全应急、交通运输、建筑装演、仪器仪表、电力、矿山、服装和工艺品等诸多领域有广泛应用。

目前，研究制备新工艺提高发光粉的发光强度和余辉性能，完善长余辉发光机理，增加发光颜色品种以扩大发光材料应用范围是这一领域的研究热点。

根据前面的文献综述，关于碱土铝酸盐长余辉发光材料的研究己有广泛的报道，但仍有许多理论和应用上的问题有待于解决。

首先，在发光粉的合成与制备方面，采用传统的高温固相法合成发光粉体，热处理时间长，合成的粉体颗粒太大，须经球磨工艺碾磨成较细颗粒才具有实用价值。

球磨工艺不但增加制造成本，同时还破坏粉体晶粒结构，降低粉体长余辉发光性能。

因此，开发新的合成工艺，降低合成温度，缩短合成时间，制造出无须碾磨的超细发光粉有着很大的实际应用价值;其次，长余辉发光材料中铁杂质的存在是影响发光性能的一个重要因素，因此研究铁杂质对发光体的碎灭作用，将有利于提高材料发光性能，为实现对其它杂质的定向控制提供理论依据;第三，为了提高长余辉发光性能，将纳米的氧化铕原料应用到制备中，有利于全方位思考，全面提高商品发光性能。

铝酸盐长余辉发光粉体的制备及其应用的开题报告摘要：铝酸盐长余辉发光粉体具有优异的余辉发光性能，因此被广泛用于安全标识、发光材料、夜光钟表等领域。

本文将探讨铝酸盐长余辉发光粉体的制备方法、设计条件以及其应用。

首先介绍了铝酸盐长余辉发光粉体的代表材料、基本制备方法及其应用情况，并详细讨论了制备过程中的温度、体积比、反应时间等条件对其形态、结构及余辉发光性能的影响。

然后，对研究现状进行归纳总结，得出铝酸盐长余辉发光粉体制备中存在的问题与挑战，并针对这些问题提出了优化方案及改进思路。

最后，论文阐述了铝酸盐长余辉发光粉体在安全标识、夜光钟表、发光材料等领域中的应用前景，并展望了未来的发展方向。

关键词：铝酸盐长余辉发光粉体，制备方法，应用，优化方案，发展前景Abstract：Aluminate long afterglow luminescent powder has excellent afterglow luminescent performance, so it is widely used in safety signs, luminescent materials, night watches and other fields. This paperdiscusses the preparation method, design conditions and application of aluminate long afterglow luminescent powder.Firstly, the representative materials, basic preparation methods and application of aluminate long afterglow luminescent powder are introduced. The effects of temperature, volume ratio and reaction time on its morphology, structure and afterglow luminescent performance are discussed in detail. Then, the research status is summarized, and the problems and challenges in the preparation of aluminate long afterglow luminescent powder are proposed, and optimization schemes and improvement ideas are put forward for these problems. Finally, the paper expounds the application prospects of aluminate long afterglow luminescent powder in safety signs, luminescent materials, nightwatches and other fields, and prospects the future development direction.Keywords: aluminate long afterglow luminescent powder, preparation method, application, optimization scheme, development prospect。

文献综述稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究一、前言长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,发光持续时间较长,最长可达十几个小时,也称蓄光型发光材料、荧光粉等。

由于长余辉发光材料的余辉和温度特性,即使用环境温度变化时材料和制品的发光亮度会相应改变[1],因而,长余辉发光材料除被用做蓄光材料外,还可用作制备传感器的敏感材料。

近年来,长余辉发光材料的应用研究不断进展,范围也迅速扩大,已在消防安全、建筑装饰、涂料油墨、陶瓷器件、交通运输和城乡建设等发挥着照明、指示、装饰等作用.长余辉发光材料的种类与特性1）金属硫化物体系长余辉发光材料。

即传统的、第一代。

典型代表是ZnS∶Cu, Co材料，其发光颜色多样,弱光下吸收速度较快,但余辉时间短,化学性质不稳定,易潮解。

虽然加入放射性元素后可克服以上缺点,可是放射性元素对环境和人体会造成危害,从而极大地限制了它的应用。

2)铝酸盐体系长余辉发光材料。

目前,铝酸盐体系中发光性能比较优异的长余辉发光材料主要是MAl2O4∶Eu3 + , R3 + (Dy3 + , Nd3 +等) ，其发射峰主要是集中在蓝绿光波段,亮度高,余辉时间长,且化学稳定性好[2]。

铝酸盐体系长余辉发光材料的突出优点是余辉性能超群、化学稳定性好和光稳定性好;缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。

3)硅酸盐体系长余辉发光材料. 化学稳定性好、耐水性强、紫外辐照性稳定、余辉亮度高、余辉时间长、应用特性优异等特点,弥补了铝酸盐体系的不足,将长余辉材料的研究推向了一个新的时代。

目前,获得实际应用的长余辉发光材料主要是传统的硫化物体系长余辉材料和掺有稀土元素的长余辉发光材料。

本文主要综述了稀土掺杂Eu2+,Dy3+的铝酸盐体系长余辉发光材料的制备及发展。

二、稀土长余辉发光材料制备工艺1．高温固相反应法[3-6]高温固相法是合成发光材料中应用最早和最多的一种方法。

固相反应通常取决于材料的晶体结构和缺陷结构，而不仅仅是成分的固有反应性能，固相反应的充要条件是反应物必须相互接触，即反应是通过颗粒间界面进行的。

固相法合成铝酸锶长余辉发光材料的研究的开题报告一、选题背景：在现代光电领域中，长余辉发光材料被广泛应用于标识、夜光灯、数字显示等领域。

其中，铝酸锶是一种具有很高潜力的长余辉发光材料。

它具有强的余辉发光效果、高亮度、长效时间和很低的能耗，因此备受关注。

为了制备更有效的铝酸锶长余辉发光材料，研究铝酸锶的合成方法和其相关性质变得极为重要。

二、研究目的：本研究的主要目的是使用固相法合成铝酸锶长余辉发光材料，并对其结构和性能进行研究。

本研究的目标是：1. 研究影响铝酸锶晶体生长的因素，并优化合成工艺条件；2. 利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术来研究该材料的晶体结构和形貌；3. 测量该材料的余辉发光效应，并比较其性能和其他铝酸锶长余辉发光材料的性能。

三、研究内容：本研究的主要内容包括：1. 通过固相法合成铝酸锶长余辉发光材料；2. 优化铝酸锶材料的生长条件，研究其晶体生长机制；3. 使用XRD和SEM等技术对铝酸锶长余辉发光材料的结构和形貌进行表征；4. 测量该材料的余辉发光效应，比较其性能和其他铝酸锶长余辉发光材料的性能。

四、研究方法：本研究将采用以下方法：1. 固相法合成铝酸锶长余辉发光材料；2. 优化铝酸锶材料的生长条件，包括研究温度、反应时间、前驱体浓度等对晶体生长的影响；3. 使用XRD和SEM等技术对铝酸锶长余辉发光材料的结构和形貌进行表征；4. 测量该材料的余辉发光效应，并比较其性能和其他铝酸锶长余辉发光材料的性能。

五、论文结构：本研究论文将包括以下部分：1. 绪论：介绍铝酸锶长余辉发光材料、相关研究现状和本研究的目的和意义；2. 文献综述：主要介绍铝酸锶材料的合成方法和应用研究情况；3. 研究方法：包括固相法合成铝酸锶长余辉发光材料、优化生长条件、材料表征以及余辉发光效应测试等；4. 结果与讨论：介绍铝酸锶材料的生长规律和机制，以及结构和性能表征结果；5. 结论与展望：总结本研究的主要工作，并提出未来的研究方向和展望。

吴国元等:一步燃烧法制备铝酸盐长余辉蓄发光材料的研究 217一步燃烧法制备铝酸盐长余辉蓄发光材料的研究1 2 1吴国元 ,鲍利军 ,杨宇( 1. 云南大学材料科学与工程系,云南昆明 650091 ; 2. 云南省送变电公司,云南昆明 650216 )摘要: 通过制备工艺研究, 得到基质按 4SrO ? 7Al O 制备铝酸盐发光材料具有快速 ( 3~5min) 和节能的优2 3进行配料的绿色蓄光型发光材料的制备优化工艺 : 点 ,制得的产物纯度高、成泡沫状、疏松、不结团、[8,9]Eu O 摩尔分数为 0.02 左右 , Dy O 的摩尔分数为 0.03 容易粉碎 , 且产品经磨细后发光亮度几乎不下降。

2 3 2 3左右 , B O 的摩尔分数为 0.07~0.1 之间, 尿素的用量同时燃烧法不需要高温炉等用于外部加热的复杂设2 3为硝酸盐重量的 1.2~1.6 倍, 温度为 800℃。

用选择备 , 生产过程简便。

燃烧法合成铝酸盐发光材料已经的优化配方及工艺制备铝酸锶铕镝发光体, 所得发光成为制备蓄光型发光材料的研究热点。

2体的初始亮度大于 2500mcd/m ,在 6h 后发光体发光在现有的燃烧法合成铝酸盐发光材料的研究亮度仍人眼可辩,材料质轻、易磨。

燃烧法制备的中 , 工艺过程通常分两步即燃烧合成和高温还原, 高2+ 3+Sr Al O : Eu ,Dy 可用日光到紫外光进行有效激温烧结和高温固相法一样,需在 1200 ℃的还原性气4 14 25发 , 发射光谱是一宽带谱, 波峰位于 520nm左右 , 样氛中进行 , 条件较为苛刻。

本论文在查阅大量文献资2+品发蓝绿光, 属于 Eu 特征发光。

蓄发光材料的粉体料的基础上, 针对上述制备方法的局限性, 选择化学结构组成基本为 SrAl O 及 SrAl O 、 Sr Al O ,产燃烧法作为长余辉蓄发光材料的制备方法, 目的在于2 4 12 193 32 51物中还含有 SrAl O 、 SrAl O 等杂相 , 产物物相与制提高材料的初始亮度及余辉时间,同时优化制备工4 7 2 6备过程密切相关。

硅酸盐长余辉材料的制备及研究的开题报告
1. 研究背景和意义
硅酸盐长余辉材料是一种广泛应用于荧光材料、LED材料、半导体照明等领域的材料。

长余辉是指物质在外界刺激作用下，其荧光发射能够在刺激停止后仍然持续一段时间。

硅酸盐长余辉材料能够在室温下长时间存储能量，释放荧光的时间也相对较长。

因此，硅酸盐长余辉材料是一种非常理想的荧光材料和发光材料。

当前，国内外研究硅酸盐长余辉材料的应用和性质已经有了一定的研究成果，但制备方法和材料性能还有很大的提升空间。

本研究旨在通过制备硅酸盐长余辉材料，并对其结构、发光特性和性能进行深入研究，为硅酸盐长余辉材料的应用提供更为可靠的基础。

2. 研究内容和方法
本研究将采用溶胶-凝胶法来制备硅酸盐长余辉材料。

该方法可以通过简单易得的化学试剂来制备出具有高纯度和良好形貌的硅酸盐长余辉材料。

具体步骤包括：溶胶制备、凝胶制备、烘干和煅烧等。

制备出的硅酸盐长余辉材料将通过扫描电镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪等进行结构、形貌、荧光特性和性能等方面的表征。

其中，荧光特性将主要通过测量激发光和显示光之间的时间差异，以及电子激发产生的荧光衰减速率来确定硅酸盐长余辉材料的荧光特性。

3. 预期研究成果和意义
预计通过本研究，可以制备出高纯度和形貌良好的硅酸盐长余辉材料，并对其多方面性质进行深入研究。

这将有助于推动硅酸盐长余辉材料的应用研究，并为发展下一代高效发光材料提供技术支撑。

同时，本研究还将为国内外相关研究提供一定的指导，以促进长余辉材料领域的进一步发展。

纳米棒状MAl2O4：Eu2+,Dy3+（M=Sr,Ba）长余辉发光
纳米棒状MAl2O4:Eu2+, Dy3+(M=Sr, Ba)长余辉发光材料的制备与性能
利用硝酸铝、硝酸锶/硝酸钡、尿素为原料, 以一定比例H2O/正丁醇/CTAB的混合液作传递压力的介质进行反应, 然后将得到的前驱体在还原气氛下高温煅烧, 得到亮度高、余辉时间长的MAl2O4:Eu2+, Dy3+纳米结构长余辉发光材料. TEM测试表明, 高温煅烧后得到的MAl2O4:Eu2+, Dy3+均为棒状结构, 其激发光谱和发射光谱均为宽带, 主发射峰分别为513和498 nm, 是典型的Eu2+ 5d→4f 跃迁. 在对单掺Eu2+与双掺Eu2+, Dy3+比较的过程中, 明显发现双掺Eu2+和Dy3+的强度增加, 且余辉增强. 材料的余辉强度随时间的变化由最初的快减过程和随后的慢减过程组成, 符合I=t-1.1双曲线规律. 该方法操作简单, 在不同的温度和时间下均合成出了棒状MAl2O4:Eu2+, Dy3+, 不需球磨, 可直接应用.
作者：郑淑华刘应亮高燕红李文宇杨泠徐丽王朋Zheng Shuhua Liu Yingliang Gao Yanhong Li Wenyu Yang ling Xu Li Wang Peng 作者单位：暨南大学化学系,纳米化学研究所,广东,广州,510632 刊名：中国稀土学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF THE CHINESE RARE EARTH SOCIETY 年，卷(期)：2007 25(6) 分类号：O482.31 关键词：纳米棒 CTAB 微乳液长余辉材料稀土。

化学化工学院材料化学专业实验报告A实验名称：燃烧法合成长余辉发光材料年级：2012级材料化学日期：2014/10/09 姓名：学号：同组人：一、预习部分A金属硫化物体系长余辉发光材料金属硫化物体系是第一代长余辉发光材料, 它们的显著特点是发光颜色多样, 可覆盖从蓝色到红色的发光区域, 但是化学性质不稳定, 发光强度低, 余辉时间短。

铝酸盐体系长余辉发光材料铝酸盐体系长余辉发光材料的突出特点是:1.余辉性能超群, 化学稳定性好。

2.光稳定性好。

3.缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。

硅酸盐体系长余辉发光材料系列硅酸盐长余辉发光材料的特点如下:1.化学稳定性好, 耐水性强, 用 5% 的 NaOH溶液浸泡, 室温下铝酸盐长余辉发光材料在 2~ 3小时之后就不发光, 而 SB 可在 20 天之内保持发光性能不变。

2.在某些行业如陶瓷行业应用好于铝酸盐长余辉发光材料。

3.发光颜色多样, 与铝酸盐长余辉发光材料互补。

高温固相合成法对于长余辉发光材料的制备, 一般采用高温固相合成法, 该方法是将达到要求纯度、粒度的原料按一定比例称量, 并加入适量的助熔剂充分混合研磨, 然后在一定的温度、气氛、加热时间等条件下进行灼烧, 灼烧的最佳温度、时间是由具体实验确定; 灼烧的气氛由具体材料确定, 一般的长余辉材料是在还原性气氛下进行的。

另外, 一些材料灼烧之后, 还需经洗粉、筛选等工艺才可得到所需的长余辉材料。

溶胶-凝胶( Sol-gel)法溶胶-凝胶( Sol-gel) 法是应用前景非常广泛的合成方法, 它主要优点在于在较低的温度下合成产品, 且产品均匀性好、粒径小, 是一种有效的软化学合成法。

目前此法已成功地合成了铕激活的铝酸锶蓄光材料。

水热合成法该法是以液态水或气态水作为传递压力的介质, 利用在高压下绝大多数的反应物均能部分溶于水而使反应在液相或气相中进行。

该法也合成了铝酸锶铕。

燃烧法该法是针对高温固相法制备中的材料粒径较大, 经球磨后晶形遭受破坏, 而使发光亮度大幅度下降的缺点而提出的。