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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。
长余辉发光材料摘要：玻璃是一种均匀透明的介质，易于制成各种形状的制品，如大尺寸平板和纤维等。
长余辉发光玻璃以其独特的透明性，不仅可用于多晶粉体所应用的各个领域，在激光、光学放大器、光通讯、储能和显示等光电子高技术领域有潜在的应用价值。
由于玻璃的网络结构是近程有序而长程无序，稀土离子在玻璃中的掺杂量可相对较高，因此，玻璃成为一种良好的长余辉发光材料。
本文从发展进程、制备方法、发光机理等方面综述了稀土长余辉发光玻璃在国内的研究现状，并对稀土长余辉发光玻璃存在的问题和发展方向进行了探讨。
关键字：稀土发光玻璃；长余辉；制备方法；发光机理引言长余辉现象俗称夜光现象，在古代就已被人们发现，如夜明珠、夜光璧．发光物质在激发停止后发射的光称为余辉．一般将余辉短的发光材料称为荧光材料，而把余辉长的称为磷光材料．从发光过程讲，激发能直接(或经过能量传递)转化成发射光的称为荧光，而激发能经过储存然后转化成发射光的称为磷光．长余辉磷光材料通常也称为长余辉发光材料，是指在光源激发停止后发出被人眼察觉的光时间在20min以上的材料．近几年来，长余辉材料的形态已经从多晶粉末扩张到单晶、薄膜、陶瓷、玻璃等等．晶体材料很难以单晶形式制成足够大的平板，其应用领域也就受到了一定的限制．由于均匀、透明、易于加工成各种形状，而且可以进行较高浓度的掺杂，因此玻璃成为长余辉发光材料的良好基质材料，玻璃态的长余辉发光材料可以开拓更加广阔的新的应用领域，如可以应用于激光、光学放大器、光通讯、储能和显示等诸多领域[1]．本文从发展进程和我国研究现状、制备方法、发光机理等方面对稀土长余辉发光玻璃进行了详细介绍，并对目前存在的问题和发展前景进行了展望。
1.研究背景长余辉发光材料是一种光致发光材料，是研巧和应用最早的发光材料之一。
许多身具有长余辉发光特性的天然矿石可被用于制作＂夜光杯＂和＂夜光珠＂等物品。
我国盛唐时期的诗人王翰曾在《琼州词》中写过诗句＂葡萄美酒夜光杯＂。
一、实验目的1. 研究稀土发光材料的制备方法；2. 探究稀土发光材料的性能；3. 了解稀土发光材料在光电子领域的应用前景。
二、实验原理稀土发光材料是一类具有优异发光性能的化合物，广泛应用于光电子、信息、能源等领域。
本实验采用溶胶-凝胶法制备稀土发光材料，利用稀土离子的能级跃迁产生发光现象，通过改变制备条件，研究稀土发光材料的发光性能。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：稀土盐（EuCl3、DyCl3）、金属醇盐（Al(NO3)3）、聚乙烯醇、柠檬酸、无水乙醇、去离子水等；2. 实验仪器：电子天平、磁力搅拌器、烘箱、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪、X射线衍射仪等。
四、实验步骤1. 配制溶胶：将稀土盐和金属醇盐溶解于去离子水中，加入一定量的聚乙烯醇和柠檬酸，搅拌均匀；2. 凝胶化：将溶胶置于烘箱中，在60℃下干燥12小时，得到凝胶；3. 干燥：将凝胶在烘箱中加热至100℃，干燥24小时，得到干燥的稀土发光材料；4. 性能测试：利用紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪和X射线衍射仪对制备的稀土发光材料进行性能测试。
五、实验结果与分析1. 溶胶-凝胶法制备的稀土发光材料具有较好的发光性能，其激发光谱和发射光谱分别对应于稀土离子的吸收和发射峰；2. 通过改变制备条件，如稀土盐的种类、金属醇盐的用量、聚乙烯醇和柠檬酸的浓度等，可以调节稀土发光材料的发光强度和发光颜色；3. X射线衍射结果表明，制备的稀土发光材料具有良好的结晶性，有利于提高其发光性能；4. 荧光光谱测试结果表明，制备的稀土发光材料具有较长的发光寿命，有利于其在光电子领域的应用。
六、结论1. 溶胶-凝胶法制备的稀土发光材料具有优异的发光性能，可应用于光电子、信息、能源等领域；2. 通过改变制备条件，可以调节稀土发光材料的发光性能，提高其应用价值；3. 本实验为稀土发光材料的制备及性能研究提供了有益的参考。
七、展望随着科技的不断发展，稀土发光材料在光电子、信息、能源等领域具有广泛的应用前景。
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。
静电纺丝技术制备稀土长余辉纳米纤维与表征的开题报告标题：静电纺丝技术制备稀土长余辉纳米纤维与表征的研究Abstract：稀土长余辉材料是一种具有广泛应用前景的荧光材料。
本研究采用静电纺丝技术，制备了稀土长余辉纳米纤维，并对其进行了表征。
结果表明，稀土长余辉纳米纤维制备成功，其直径在100-500 nm之间，表面呈现出典型的纤维结构。
红外光谱和X射线衍射分析显示，稀土长余辉纳米纤维的组成和结构与常规的长余辉材料相同。
荧光光谱表明，稀土长余辉纳米纤维具有良好的荧光性能，可用于生物探针和荧光显示等领域的应用。
Introduction：稀土长余辉材料是一种具有良好的荧光性能和广泛应用前景的荧光材料，已经被广泛应用于生物探针、荧光传感器、荧光显示等领域。
传统的制备方法主要包括水热法、固相法、溶胶-凝胶法等，但这些方法存在着制备时间长、温度高、杂质多等问题，难以制备出高质量的稀土长余辉材料。
而静电纺丝技术是一种简单、快速、低成本、易控制的化学制备方法，具有制备高质量稀土长余辉纳米纤维的潜力。
Method：1. 实验仪器及试剂：静电纺丝仪、稀土盐、聚乙烯醇（PVA）、乙醇、乙酸乙酯等。
2. 实验步骤：(1)将稀土盐溶解在乙酸乙酯中，制备稀土盐-聚合物复合物。
(2)将稀土盐-聚合物复合物溶解在乙醇中，制备稀土溶液。
(3)将PVA溶解在乙醇中，制备PVA溶液。
(4)将稀土溶液和PVA溶液混合，制备稀土长余辉纳米纤维。
(5)将制备好的纳米纤维用乙酸乙酯洗涤，干燥。
3. 实验表征：扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、荧光光谱仪、X射线衍射仪（XRD）等。
Results and discussion：SEM结果显示，制备的稀土长余辉纳米纤维直径在100-500 nm之间，并呈现出典型的纤维结构。
FTIR和XRD结果显示，制备的稀土长余辉纳米纤维的组成和结构与常规的长余辉材料相同。
荧光光谱表明，制备的稀土长余辉纳米纤维具有良好的荧光性能，在500-800 nm范围内有多个峰位，且荧光强度较高，可用于生物探针和荧光显示等领域的应用。
稀土离子掺杂Ca2SnO4和CaSnO3多色长余辉发光材料的合成、性能与发光机理研究稀土离子掺杂Ca2SnO4和CaSnO3多色长余辉发光材料的合成、性能与发光机理研究摘要：稀土离子掺杂在半导体材料中已成为研究的热点之一，其能够调控材料的光学性质，并赋予材料特殊的发光性能。
本文选取Ca2SnO4和CaSnO3作为基底材料，通过稀土离子掺杂的方法合成了多色长余辉发光材料，并对其性能与发光机理进行了研究。
实验结果表明，稀土离子的掺杂使得材料的发光强度和发光色彩得到有效改善，具有巨大的应用潜力。
1. 引言长余辉发光材料因其在黑暗中长时间持续发光的特性而受到广泛关注。
稀土离子在长余辉发光材料中的掺杂可以通过调控能带结构和能级能量来实现发光性能的优化，因此成为研究热点。
本研究选择了Ca2SnO4和CaSnO3作为基底材料，通过稀土离子掺杂的方法合成多色长余辉发光材料，并对其性能与发光机理进行了深入研究。
2. 合成方法2.1 原料准备本实验选用的Ca2SnO4和CaSnO3作为基底材料，稀土离子掺杂剂选取了Ce3+、Tb3+、Eu3+等常见的稀土元素。
所有原料通过高纯度化学品进行购买，并进行必要的前处理。
2.2 合成步骤2.2.1 溶胶-凝胶法将准备好的原料加入适量的溶剂中，在搅拌下使其充分混合。
然后加入适量的稳定剂和表面活性剂，并进行超声处理，得到均匀的溶胶溶液。
2.2.2 沉淀法将溶胶溶液缓慢滴加到盛有沉淀剂的溶液中，形成沉淀。
待反应结束后，通过离心、洗涤和干燥等步骤得到沉淀物。
2.2.3 烧结法经过沉淀法得到的沉淀物通过烧结处理，使其形成致密块体材料。
烧结温度和时间根据实验需求进行调控。
3. 结果与讨论通过X射线衍射（XRD）分析，确认了所合成样品的结构相和纯度。
同时，扫描电子显微镜（SEM）观察到材料具有致密的微观形貌。
进一步通过透射电子显微镜（TEM）观察到样品中稀土离子的分布情况。
通过光致发光（PL）谱分析，得到了样品的发光性能。
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。
红色长余辉材料的制备及研究的开题报告题目：红色长余辉材料的制备及研究一、研究背景长余辉材料是一种重要的发光材料，在生活和工业中有着广泛的应用。
其中，红色长余辉材料在LED显示、照明及生物医学中具有重要意义。
目前，业界关于红色长余辉颜色可控及长余辉时间长短等问题仍需深入研究。
二、研究目的本研究旨在制备一种红色长余辉材料并探究其光致发光机理。
希望通过本研究的实验，开发出高亮度、长余辉时间、颜色可控的红色长余辉材料。
三、研究内容1. 选择合适的荧光材料与稀土离子，制备样品中的长余辉荧光材料。
2. 对制备的样品进行光谱测试，分析荧光材料的荧光特性。
3. 通过控制现有制备方法和调整反应条件，改善荧光材料的荧光性能，提高其长余辉亮度和时间。
4. 通过表征方法（如TEM、XRD等），分析样品在制备过程中的微观形态和晶体结构，探究其光致发光机理。
四、研究意义1. 通过本研究的实验，制备出高亮度、长余辉时间、颜色可控的红色长余辉材料，有望在LED显示、照明及生物医学等领域替代现有的发光材料，紧跟全球照明产业的节能、环保、高效的趋势。
2. 通过探究红色长余辉材料的光致发光机理，能够为该材料的应用研究提供新思路，并推动长余辉发光谱领域的深入发展。
五、研究方法本研究主要采用溶胶-凝胶法和共沉淀法制备红色长余辉材料，并通过表征方法（如TEM、XRD等）对样品进行形态结构及光学性能分析，探究其光致发光机理。
六、预期结果1. 成功制备出红色长余辉材料，并调整制备方法以改善其荧光性能，提高其长余辉亮度和时间。
2. 通过光谱测试及表征方法分析样品的荧光特性、结构特征及光致发光机理等，为该材料的应用研究提供新思路。
