稀土离子掺杂玻璃的制备与发光性能分析

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稀土掺杂发光材料溶胶-凝胶法制备与发光性能研究的开题报告

稀土掺杂发光材料溶胶-凝胶法制备与发光性能研究的开题报告一、研究背景及意义稀土材料作为一类重要的功能材料，具有广泛的应用前景。

其中，稀土掺杂发光材料因其独特的发光性质，在光电器件、生物医学、信息存储等领域具有重要的应用价值。

目前，制备稀土掺杂发光材料的方法有很多，如溶剂热、水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等。

其中，溶胶-凝胶法作为一种简单易行的方法，已被广泛用于稀土掺杂发光材料的制备。

然而，在这一领域中，仍然有很多问题需要解决，如发光性能的改善、稀土掺杂浓度的影响等。

因此，对稀土掺杂发光材料溶胶-凝胶法制备及其发光性能的研究具有重要的理论和实际意义。

二、研究目的本研究的目的是通过溶胶-凝胶法制备稀土掺杂发光材料，并对其发光性能进行研究。

具体包括以下几个方面：1. 优化制备稀土掺杂发光材料的溶胶-凝胶工艺参数，得到高质量的样品；2. 研究常见的稀土元素掺杂对发光性能的影响，探究不同稀土掺杂浓度对发光性能的影响规律；3. 测定不同条件下稀土掺杂发光材料的发光光谱，分析其发光机理。

三、研究内容1. 样品制备以硝酸镥为稀土源，以乙二醇为溶剂，通过溶胶-凝胶法制备稀土掺杂发光材料样品。

改变某些工艺参数，例如热处理温度、热处理时间等，优化制备工艺，获得高质量的样品。

2. 发光性能测试以激发波长为365 nm的紫外光为激发源，使用荧光分光光度计测定样品的发光光谱。

通过改变稀土掺杂浓度，研究不同稀土元素掺杂对发光性能的影响。

3. 结果分析分析样品的发光光谱，探究不同掺杂浓度下稀土元素的发光机理。

对实验进行统计分析，确定稀土掺杂浓度对发光性能的影响规律。

四、研究方案1. 实验材料与仪器实验材料：硝酸镥、乙二醇、氨水等。

主要仪器：荧光分光光度计、电子显微镜等。

2. 实验步骤1）溶胶制备：取一定量的硝酸镥和乙二醇，通过加热混合实现将硝酸镥溶于乙二醇中，得到均匀透明的溶胶。

2）凝胶制备：将溶胶倒入容器中，在室温条件下静置一段时间，得到凝胶。

低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能研究的开题报告

低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能研究的
开题报告
本研究旨在探究低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能，为相关工业应用提供理论依据和实验数据支持。

第一部分介绍研究背景和意义。

稀土离子因其独特的电子结构和能级跃迁特性，被广泛应用于激光、光纤通信、显示器等领域。

但大多数稀土离子的价格昂贵，对应用造成一定的限制。

低价态稀土离子由于价格较低，有望成为稀土材料的替代品。

而且，低价态稀土离子的电子结构与高价态稀土离子不同，也有其独特的发光性质。

探究低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁性能，有助于拓展稀土离子在光电材料领域的应用范围，提高其应用效率和性价比。

第二部分阐述研究目的和内容。

本研究以Ce3+、Sm2+、Eu2+等低价态稀土离子为研究对象，制备玻璃样品，并通过荧光和闪烁特性测试仪对其发光特性进行测试研究。

具体研究内容包括：1）不同低价态稀土离子在玻璃中的荧光光谱和荧光寿命研究；2）不同激发光源下低价态稀土离子玻璃的荧光转换效率研究；3）低价态稀土离子玻璃的射线闪烁性能研究。

第三部分介绍研究方法和方案。

采用玻璃熔融法制备低价态稀土离子掺杂玻璃样品，并进行成分分析和表征。

荧光和闪烁特性测试仪对玻璃样品的发光特性进行测试，系统地研究低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁特性。

第四部分总结预期成果和意义。

预期实现对不同低价态稀土离子在玻璃中的荧光和闪烁特性的系统性研究和表征。

通过研究探索低价态稀土离子在玻璃中的发光机理，为稀土材料的应用和开发提供理论基础和实验数据支持。

稀土离子掺杂钠钙硅玻璃的光学性能和光谱特性

中图分类号：ＴＱ１７１．７１８．１文献标识码：Ａ文章编号：１０００ — ２８７１（２０１４）０１＿０００５ — ０７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ — ２８７１．２０１４．０１．００２
ＷＡＮＪｕｎ－ｐｅｎｇ，ＧＵＺｈｅｎ — ａｎ
（１．ＸｉｎｙｉＧｌａｓｓＨｏｌｄｉｎｇｓＬｉｍｉｔｅｄ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ５１８１１５，Ｃｈｉｎａ；
摘要：通过分光光度计和荧光光谱仪分别测试了几种稀土离子在钠钙硅玻璃中的光学性能和光
谱特性，总结了不同稀土离子的吸收峰、发射峰及对应的能级跃迁。结果表明：Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ和
Ｄｙ５种稀土离子吸收紫外光并发射可见荧光；Ｓｍ、Ｄｙ和Ｙｂ３种稀土离子吸收近红外光。关键词：钠钙硅玻璃；稀土离子掺杂；吸收；激发；发射
２．ＣｈｉｎａＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓＡｃａｄｅｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｏｄａｌｉｍｅｇｌａｓｓｅｓｄｏｐｅｄｗｉｔｈｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒａｎｄｌｕｆｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓ — ｓｉｏｎｐｅａｋｓａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｄｕｅｔｏｄｏｐｅｄｖａｒｉｏｕｓｒａｒｅｅａｔｈｒｅｌｅｍｅｎｔｓｗｅｒｅｉｎ・ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＣｅ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｔｂ，ＤｙｉｏｎｓａｂｓｏｒｂＵＶｌｉｇｈｔａｎｄｅｍｉｔｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔ，

Eu2+掺杂SrO-MgO-B2O3-SiO2发光玻璃的一步法合成及其发光性能研究

西南科技大学本科生毕业论文IEu 2+掺杂SrO-MgO-SiO 2-B 2O 3发光玻璃的一步法合成及其发光性能研究摘要：近年来，稀土离子掺杂的新型发光玻璃成为开发和研究的热点，以B 2O 3-SiO 2体系为基质的稀土光学玻璃具有较高的化学强度、良好的介电性、较高的化学稳定性以及优异的稀土离子溶解能力，是目前人们研究稀土光学玻璃的主要系统。

在还原性气氛下用一步法合成发光玻璃是一种比较常见的合成方法，此方法合成的发光玻璃结构均匀、透明性较好。

本文通过一步法合成了Eu 2+掺杂SrO-MgO-SiO 2-B 2O 3发光玻璃，采用XRD 、红外光谱分析、荧光光谱分析等检测手段对制成的发光玻璃样品进行了分析。

实验中SiO 2的用量在0~2mol 之间，MgO 的用量在1~1.5mol 之间时均能得到发光强度较高的发光玻璃，通过分析测试，结果表明样品的发光性能与样品结构中的[BO 3]和[SiO 4]有关。

关键词：一步法；Eu 2+；SrO-MgO-SiO 2-B 2O 3；发光玻璃西南科技大学本科生毕业论文Preparation and Luminescence Properties of Eu2+-doped SrO-MgO-SiO2-B2O3 Luminescent GlassAbstract：In recent years，The rare earth ions doped Luminescent Glasses become a hot pot of development and research.Rare earth optical glass has higher chemical strength,good dielectric properties,higher chemical stability and excellent ability of rare earth ions dissolved. It is the main system of rare earth optical glasses which people study at present. Use the one-step to prepare Luminescent Glass in the reducing atmosphere is a more common synthesis method. It has uniform structure,good transparency. This paper adopted the one-step synthesis prepared Eu2+-doped SrO-MgO-SiO2-B2O3 luminescent glass.At last analysed the luminescent glass sample by X-ray diffraction,infrared spectroscopic analysis and fluorescence analysis.Amount of SiO2between 0~2mol and amount of MgO between 1~1.5mol both can get high luminous intensity of Luminescence Glasses.According to the experiment,results showed that Luminescence Properties of samples associated with the [BO3] and [SiO4].Keywords：One-step synthesis, Eu2+, SrO-MgO-SiO2-B2O3, Luminescent GlassII西南科技大学本科生毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1长余辉发光玻璃概述 (1)1.1.1长余辉发光玻璃的研究现状 (1)1.1.2长余辉发光玻璃常用参数 (2)1.1.2.1色温与相关色温 (2)1.1.2.2光色 (2)1.1.2.3亮度 (3)1.1.2.4余辉时间 (4)1.1.3长余辉发光玻璃的制备方法 (4)1.1.4长余辉发光玻璃的种类 (5)1.1.4.1微晶发光玻璃 (5)1.1.4.2低熔点发光玻璃 (5)1.1.4.3高温合成发光玻璃 (5)1.1.4.4热熔成发光玻璃 (5)1.2 常用低熔点玻璃 (5)1.2.1氧化硼玻璃 (5)1.2.2碱硼酸盐玻璃 (7)1.2.3 Na2O-B2O3-SiO2玻璃 (8)1.2.4 玻璃基质的选择 (9)1.3长余辉发光玻璃常用发光中心 (11)1.4选题思路及主要内容 (13)第2章实验部分 (14)2.1实验试剂及设备 (14)2.1.1实验试剂 (14)2.1.2实验设备 (14)2.2实验方法及步骤 (14)2.2.1实验流程 (14)2.2.2发光玻璃样品的制备 (15)2.3样品测试 (16)2.3.1热重-差热分析 (16)2.3.2 XRD (16)2.3.3红外光谱分析 (17)2.3.4荧光光谱分析 (17)第3章结果与讨论 (19)3.1发光玻璃的合成 (19)3.1.1热重-差热分析 (19)3.1.2 XRD (20)3.1.3发光性能 (20)3.2 SiO2用量对发光玻璃性能的影响 (21)3.2.1 XRD (21)3.2.2红外光谱 (22)3.2.3发光性能 (23)III西南科技大学本科生毕业论文3.3 MgO用量对发光玻璃性能的影响 (24)3.2.1 XRD (24)3.2.2红外光谱 (24)3.2.3发光性能 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)IV西南科技大学本科生毕业论文第1章绪论长余辉发光，是指当激发光源切断后能持续发光的现象，是由Palilla[1]和Abbruscato[2]等首次观察到的，这种材料近年来发展迅速，引起了人们相当的重视。

《稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究》

《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究摘要：本文旨在研究稀土离子掺杂的NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备工艺及其发光性能。

通过对比实验，分析了不同制备方法对荧光粉性能的影响，并探讨了稀土离子掺杂浓度与发光性能之间的关系。

实验结果表明，通过优化制备工艺和稀土离子掺杂浓度，可以有效提高荧光粉的发光性能。

一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其具有高纯度、高量子效率和稳定的物理化学性质，在显示技术、光电器件、生物医学等领域具有广泛的应用。

NaYF4及NaY(MoO4)2作为常见的基质材料，其掺杂稀土离子的荧光粉在发光性能上具有独特的优势。

本文将重点研究这两种荧光粉的制备工艺及其发光性能。

二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括NaYF4、NaY(MoO4)2基质材料，稀土离子（如Eu3+、Tb3+等）及其他化学试剂。

所有材料均需符合实验要求，确保纯度和粒度。

2. 制备方法（1）采用高温固相法、溶胶凝胶法和水热法等多种方法制备NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉。

（2）通过稀土离子掺杂，调整荧光粉的发光性能。

3. 发光性能测试使用分光光度计、荧光光谱仪等设备测试荧光粉的发光性能，包括激发光谱、发射光谱及色坐标等。

三、实验结果与分析1. 制备工艺对荧光粉性能的影响（1）高温固相法：制备的荧光粉具有较高的结晶度和良好的发光性能，但制备过程中温度和时间控制较为严格。

（2）溶胶凝胶法：制备过程较为温和，但需要较长的反应时间。

制备的荧光粉具有较好的分散性和发光性能。

（3）水热法：制备的荧光粉粒度较小，但结晶度稍低。

通过优化反应条件，可以提高其发光性能。

2. 稀土离子掺杂浓度与发光性能的关系随着稀土离子掺杂浓度的增加，荧光粉的发光强度先增加后降低。

这是由于当掺杂浓度适中时，稀土离子之间的能量传递效率较高；而过高或过低的掺杂浓度会导致能量损失，影响发光性能。

稀土掺杂的纳米发光材料的制备和发光

稀土掺杂的纳米发光材料的制备和发光
稀土掺杂的纳米发光材料是一种现代科技产品，它具有良好的发光性能，广泛应用于生物医学、光电器件、环保和安全等领域。

稀土掺杂的纳米发光材料的制备主要依赖于稀土掺杂剂的合成。

目前，主要有三种合成方法：即湿法合成、固体相反应法和气相反应法。

湿法合成也称水热法，是利用溶液中的溶解度和表面张力，将原料以金属氰酸盐形式溶解于湿态溶液中，利用溶液内部的形成、析出、增溶等物理化学原理使稀土掺杂剂形成，并使稀土掺杂剂在低温下成膜形成，最终获得不同粒度的稀土掺杂剂。

固体相反应法，即利用原料在固体中形成、析出、增溶等物理化学变化，使稀土掺杂剂形成，并在低温下使稀土掺杂剂成膜。

通常，高温烧结是实现固体反应的方法，可以获得较大粒度的稀土掺杂剂。

气相反应法，也称气体反应法，所采用的原料是固体、液体或气体，以及熔解在溶剂中。

在反应温度和压力适当的情况下，稀土掺杂剂在气相中形成，可以获得高粒度的稀土掺杂剂。

稀土掺杂的纳米发光材料的发光特性可以归结于量子级的跃迁发射原理，按照稀土3d 5d 4f能隙发光机制，稀土掺杂的纳米发光材料可以发射出蓝色、绿色、黄色和紫色等多种颜色的光，可以根据不同应用需求，采用多种不同的掺杂方法生产出不同的产品，如采用稀土元素可以扩散紫外线发光，以及采用非稀土元素可以发射出白光等。

稀土掺杂的纳米发光材料可以实现更高效的发光，并且发光同时具有良好的耐久性和稳定性，有助于其在微电子技术领域的广泛应用。

稀土发光玻璃的制备与性能研究

关键词：稀土；长余辉；发光玻璃；固相合成法
中图分类号：Ｑ４８２．３１；Ｑ６１４．３３文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ４３８１（２００７）０５ — ００４８ — ０５
ＬＩＵＭｉｎｇ，ＭＡＪｉａｎ，ＺＨＡＮＧＢａｏ — ｇａｎｇ ’ 。
（１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｎｅｗ— ｔｙｐｅｌｏｎｇｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｏｗｄｅｒＣａＳｒ１一Ａｌ２ｏ４：Ｅｕ＋ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ
蓄光发光玻璃。实验改进了合成发光玻璃的热处理方法，提出二阶段的热处理方案，确定了发光玻璃的最佳合成温度分
别为８２０ ℃和８８０ ℃。并根据ＳＥＭ结果，对两种发光玻璃的表面质量及发光强度进行了对比分析，发现合成的硼硅酸盐发光玻璃的稳定性和发光效果要好于硼酸盐发光玻璃。
ｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｄｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙｏｆｔｈｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｇｌａｓｓａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｅ

《稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究》

《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其在光电子、光子以及显示器等领域中独特的物理化学性能，备受科学界与工业界的关注。

特别是近年来，在合成、改性与应用新型高效稀土掺杂荧光粉上，有着一系列的创新研究。

其中，NaYF4和NaY(MoO4)2因其特有的晶格结构和光致发光特性，被广泛应用于稀土离子的掺杂与制备中。

本篇论文着重讨论了上述两种材料的制备方法及其发光性能的研究。

二、材料与方法（一）材料本实验所使用的原材料包括：氟化钠（NaF）、氧化钇（Y2O3）、稀土氧化物（如Eu3+、Tb3+等）、钼酸铵等。

所有材料均需为高纯度，以确保实验结果的准确性。

（二）制备方法1. NaYF4荧光粉的制备：采用高温固相法，将氟化钠和氧化钇混合后，在高温下进行反应，并加入稀土离子进行掺杂。

2. NaY(MoO4)2荧光粉的制备：采用溶胶凝胶法，将钼酸铵与氧化钇的混合溶液进行反应，然后经过热处理和高温煅烧得到最终产物。

（三）性能检测采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的荧光粉进行结构与形貌的分析。

使用荧光光谱仪测量样品的发光性能，分析稀土离子对荧光性能的影响。

三、结果与讨论（一）NaYF4荧光粉的制备及发光性能1. 制备结果：通过高温固相法成功合成出NaYF4荧光粉，其颗粒尺寸均匀，形状规则。

2. 发光性能：在紫外光激发下，掺杂的稀土离子能够有效发出荧光，其发光性能受稀土离子种类及浓度的影响显著。

（二）NaY(MoO4)2荧光粉的制备及发光性能1. 制备结果：采用溶胶凝胶法成功合成出NaY(MoO4)2荧光粉，其晶体结构清晰，形貌良好。

2. 发光性能：此荧光粉的发光强度与稳定性较好，受掺杂稀土离子的影响较大，可观察到明显的颜色变化和亮度增强。

四、稀土离子掺杂的影响分析通过对不同稀土离子掺杂的NaYF4和NaY(MoO4)2荧光粉的研究发现，稀土离子的种类和浓度对荧光粉的发光性能有着显著影响。

稀土掺杂材料的光致发光性能研究

稀土掺杂材料的光致发光性能研究稀土元素在材料科学中起着重要的作用。

它们在许多领域中被应用，例如光电子学、荧光标记、光纤通信等。

其中，稀土掺杂材料的光致发光性能是研究的一个重点。

一、稀土元素的基本特性稀土元素是指周期表中镧系元素的总称，包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、俄罗斯(Eu)等。

它们的能级结构具有特殊的电子构型，使得它们在光激发下能够发生特定的跃迁，从而产生特定的光谱特性。

二、稀土掺杂材料的制备方法稀土掺杂材料的制备方法多种多样，常见的方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、燃烧法、固相反应法等。

其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法。

通过选择适当的稀土离子和基底材料，可以制备出具有优异光致发光性能的材料。

三、稀土掺杂材料的光致发光性能的研究稀土掺杂材料的光致发光性能主要由稀土离子的能级结构以及基底材料的晶体结构和化学组成所决定。

通过改变稀土离子的掺杂浓度、激发光源的波长等条件，可以调控材料的发光强度、发光波长和发光寿命等性能。

稀土掺杂材料的发光机理是一个复杂的过程。

通过能级结构和激发跃迁的分析，可以了解稀土离子在光激发下发生的电子跃迁过程，并揭示出材料的光致发光性质。

此外，还可以利用光谱研究技术，如紫外可见吸收光谱、激发光谱和发射光谱等，进一步分析材料的光致发光机制。

稀土掺杂材料的光致发光性能的研究不仅涉及到基础理论的研究，还需要从材料的应用角度出发，进行性能调控和优化。

例如，改变基底材料的晶体结构、掺杂其他元素或调控材料的尺寸和形态等方法，可以改善材料的光致发光性能。

四、稀土掺杂材料的应用前景稀土掺杂材料的研究具有广泛的应用前景。

一方面，稀土掺杂材料在光电子学领域中可以应用于光纤通信、发光二极管、液晶显示等领域，以满足高速通信和高清显示的需求。

另一方面，稀土掺杂材料在生物医学中可以应用于光学成像、荧光分析、荧光探针等领域，有助于提高生物检测和药物治疗的效果。

总之，稀土掺杂材料的光致发光性能研究有着重要的科学意义和工程应用价值。

稀土掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的制备及其光致发光性能研究

稀土掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的制备及其光致发光性能研究稀土掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的制备及其光致发光性能研究导言：近年来，发光材料在光电子学和发光器件中具有重要的应用价值。

稀土掺杂玻璃是一种非常重要的发光材料，其在显示器、LED等领域有着广泛的应用。

本文将讨论稀土掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的制备方法以及其光致发光性能的研究结果。

一、制备方法1. 实验材料制备稀土掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的实验材料包括：CaO、B2O3、SiO2以及稀土元素掺杂剂。

2. 制备步骤（1）准备原料：按照一定的配比将CaO、B2O3和SiO2分别称取，并进行预处理，以提高原料的纯度。

（2）掺杂稀土元素：根据需要的发光性能，选择适当的稀土元素进行掺杂。

通常使用的稀土元素有：钕、铕、铽等。

（3）混合：将经过预处理的CaO、B2O3和SiO2与稀土掺杂剂进行混合。

混合过程中需保持适当的温度和剪切速度，以保证混合均匀。

（4）熔融：将混合后的原料放入特制的熔融炉中进行高温熔融。

熔融温度通常在1000-1500摄氏度之间，并保持一定时间，以保证原料充分熔融和反应。

（5）制取玻璃：将熔融后的原料快速冷却，以形成无定形的玻璃结构。

二、光致发光性能研究1. 玻璃发射光谱分析使用光度计对制备的CaO-B2O3-SiO2发光玻璃进行发射光谱分析。

结果显示，在不同波长区间内，发光强度随着掺杂稀土元素浓度的增加而增加。

这说明稀土元素对玻璃的发光性能有明显的影响。

2. 发光机制分析进一步通过光致发光机制的研究来探索稀土掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的发光机制。

研究结果表明，稀土元素掺杂后，玻璃材料中形成了能级结构，并通过能级间的跃迁来实现光致发光。

3. 发光性能调控为进一步调控发光性能，可以通过控制熔融温度、掺杂剂浓度以及熔炼时间等参数来实现。

研究发现，调控这些参数可以显著改变玻璃的发光颜色和发光强度，在满足特定应用需求的同时，提高发光玻璃的性能。

稀土离子掺杂发光玻璃的制备及其性能研究

洛阳理工学院毕业设计（论文）题目稀土离子掺杂发光玻璃的制备及其性能研究姓名系（部）材料科学与工程系专业无机非金属材料工程指导教师2011年6 月10 日稀土离子掺杂发光玻璃的制备及其性能研究摘要随着光电信息技术的迅猛发展，稀土离子掺杂的透明光学材料得到了广泛的研究和应用。

近来出现的一类镧系掺杂氟硅酸盐透明发光微晶玻璃，综合了晶体和玻璃两者的优点，同时解决了高效发光、高透光率、高稳定性和发光波段可调等难题。

本文通过实验，确定了合适的氟硅酸盐玻璃的组成为60SiO2-20Al2O3-15CaF2-5ZnO，通过DTA分析，确定60SiO2-20Al2O3-15CaF2-5ZnO 氟硅酸盐玻璃的热处理制度，制备了微晶玻璃样品。

XRD测试结果表明，热处理前，玻璃样品中没有晶相存在，热处理后，在微晶玻璃中析出了CaF2晶相，且随着热处理时间的增长，晶体含量升高。

在60SiO2-20Al2O3-15CaF2-5ZnO玻璃基础上，实验制备了不同稀土离子掺杂的氟硅酸盐微晶玻璃和稀土离子掺杂量不同的氟硅酸盐微晶玻璃，并测试了微晶玻璃的发光性能，研究了不同稀土离子掺杂以及同种稀土离子掺杂量不同对微晶玻璃发光性能的影响。

实验还制备了一系列Tb3+掺杂的ZnO-B2O3-P2O5-SiO2系统发光玻璃，并测试其发光性能。

对比了不同基质玻璃的发光性能，在Tb3+作为发光激活离子的情况下，氟硅酸盐微晶玻璃的发光性能比ZnO-B2O3-P2O5-SiO2系统玻璃的发光性能更优越。

关键词：稀土离子，微晶玻璃，光谱性能，Tb3+PREPARATION AND PROPERTIES INVESTIGATING OF RARE EARTH IONS-DOPED FLUORESCENT GLASSABSTRACTWithrapid development ofoptical information technology，rare earth (RE)-doped transparent optical materials have been widely studied and applied.Transparentfluorosilicatesglass-ceramics doping with lanthanide ions combines the advantages of both crystal and glass, and can solvesimultaneously some difficultproblems such as high luminous efficiency, high transmittance, high stability and tunable band of luminescence in recent years.This paper determined the suitable fluoride-silicatecomposition, which is the system with the composition of 60SiO2-20Al2O3-15CaF2-5ZnO based on the experiment. And the heat treatment rulesof preparation for fluoride silicate glass were determined by DTA analysis. The results about XRD measurement shows that CaF2 crystal, which is no crystal phase, have been observed in some samples via after heat treatment. Furthermore, the content of the crystal increase with the time for heating treatment going.Based on 60SiO2-20Al2O3-15CaF2-5ZnO glass,different types and contents of RE3+ in RE3+-doped fluoride-silicate glasses were prepared by the experiment. And the luminescent properties were measurementsimultaneously.In addition, this paper prepared a series of Tb3+-doped luminescent glasses based on ZnO-B2O3-P2O5-SiO2 system, and measured the their luminescent properties.Compared with the luminescent properties of different substrates of glass ,in the case of Tb3+ being as the light activated ion,the luminescent properties of RE3+-doped fluoride-silicate glasses is better than that of zinc and boron phosphorous silicon glassKEY WORDS：Rare earth ion，Glass ceramics，Spectroscopic property, Tb3+目录前言1第一章文献综述与论文设计思路21.1 发光玻璃21.1.1 发光玻璃的发展历史及现状31.1.2 发光玻璃中的稀土离子31.1.3 发光玻璃的发光机理51.1.4 发光玻璃的制备方法71.2氟硅酸盐透明发光微晶玻璃81.2.1 微晶玻璃的特性和种类91.2.2 微晶玻璃的制备工艺101.2.3 微晶玻璃的应用121.2.4 氟硅酸盐透明发光微晶玻璃的性质131.2.5 氟硅酸盐透明发光微晶玻璃的研究现状141.2.6 氟硅酸盐透明发光微晶玻璃的应用161.3 研究的目的与意义171.4 论文的设计思路17第二章实验方法与原理172.1 实验流程172.2 微晶玻璃样品的制备182.2.1 基础玻璃组成的设计182.2.2 原材料的准备192.2.3 玻璃样品的制备192.3 差热分析（DTA）202.4 X-射线衍射分析（XRD）212.5 荧光光谱222.6 本章小结23第三章稀土离子掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的制备及性能研究233.1 基质玻璃成分的选择233.2 热处理制度的制定243.3 稀土离子掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的制备243.4X-射线衍射分析253.5 荧光光谱263.5.1 Er3+掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的荧光光谱263.5.2 Tb3+掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的荧光光谱283.6 本章小结30第四章Tb3+掺杂ZnO-B2O3-P2O5-SiO2系统发光玻璃的制备及其性能研究314.1发光玻璃的制备314.2 荧光光谱324.3 不同基质玻璃发光性能的对比344.4 本章小结35结论35参考文献35谢辞38外文资料翻译38前言发光材料在古代就己被人们发现并利用。

稀土离子掺杂的发光材料制备及应用

稀土离子掺杂的发光材料制备及应用概述自从稀土离子发现以来，稀土离子掺杂的发光材料就开始进入人们的视野。

随着技术的不断发展，在现代科技领域，稀土离子掺杂的发光材料广泛应用于激光、显示器、LED灯等领域。

本文将着重探讨稀土离子掺杂的发光材料制备及其应用方面的研究进展与现状。

制备方法稀土离子掺杂的发光材料制备方法主要有物理法、化学法和生物法等几种。

物理法：包括溅射法、熔盐法、高能球磨法等。

其中，溅射法是一种常用的物理方法，它通过将目标材料置于真空室中，然后用氩气离子束轰击目标表面，使目标表面材料溅射到基底上形成薄膜。

化学法：包括共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。

其中，共沉淀法是一种常用的化学方法，它通过在水溶液中混合沉淀剂和稀土盐，沉淀后经过退火，就可以得到稀土离子掺杂的材料。

生物法：包括生物合成法和生物转化法。

其中，生物合成法是一种常用的生物方法，它利用微生物或植物生长在含稀土离子的培养基中，通过代谢作用将稀土离子载入有机物质的体内，最终形成稀土离子掺杂的发光材料。

应用领域稀土离子掺杂的发光材料广泛应用于激光、显示器、LED灯等领域。

激光：激光器是利用能将许多光子促发出的光子放大程度达到相位同步的原理实现的。

而稀土离子掺杂的发光材料正是制造激光器材料的首选，例如铈离子掺杂锆石矾解淀粉体材料就是发展高功率激光器的材料之一。

显示器：随着显示技术的不断发展，液晶显示器、有机发光二极体显示器等已经逐渐成为人们眼中的主流显示技术。

而Luminescent Display Technology中需要的稀土离子掺杂的发光材料，能够将灯显直流电压转换成红、绿、蓝不同的光谱成分，现在广泛应用在大屏幕高清晰度电视、显示广告牌等场合。

LED灯：LED灯作为新一代照明技术，逐渐被大众所接受。

而使用稀土离子掺杂的发光材料能够使LED灯光谱更加均匀，提高其色纯度，同时还能提高光效和寿命。

结论稀土离子掺杂的发光材料是目前应用广泛的发光材料，其制备方法虽然有所不同，但无论是物理化学法还是生物法，都对提高人类生活带来了诸多实惠。

白光LED用稀土离子掺杂荧光材料的制备及光谱性能研究

白光LED用稀土离子掺杂荧光材料的制备及光谱性能研究一、本文概述随着照明技术的不断发展，白光LED（发光二极管）因其高效节能、环保、长寿命等优点，已经逐渐成为新一代照明光源。

在白光LED的制造过程中，荧光材料起着至关重要的作用，其性能直接影响到LED的发光效率、色温和色稳定性等关键指标。

稀土离子因其独特的电子结构和光学性质，在荧光材料的制备中展现出广阔的应用前景。

因此，研究稀土离子掺杂的荧光材料对于提升白光LED的性能具有重要意义。

本文旨在探讨稀土离子掺杂荧光材料的制备方法，并对其光谱性能进行深入的研究。

我们将首先介绍稀土离子的基本性质和其在荧光材料中的应用原理，然后详细介绍稀土离子掺杂荧光材料的制备方法，包括原料的选择、掺杂比例的确定、制备工艺的优化等。

在此基础上，我们将对所制备的荧光材料进行光谱性能测试，包括激发光谱、发射光谱、荧光寿命等，以评估其性能表现。

我们将对实验结果进行讨论，分析稀土离子掺杂对荧光材料性能的影响，以及可能存在的优化和改进方向。

通过本文的研究，我们期望能够为白光LED用稀土离子掺杂荧光材料的制备和应用提供有益的参考和指导，为推动白光LED技术的发展做出贡献。

二、稀土离子掺杂荧光材料的基本理论稀土离子掺杂荧光材料是一种重要的发光材料，其发光性能主要来源于稀土离子的特殊电子结构和能量转换特性。

稀土元素包括周期表中的镧系元素（从镧La到钌Lu）以及钪Sc和钇Y，这些元素具有未填满的4f电子壳层，因此具有丰富的能级结构和光谱特性。

在稀土离子掺杂的荧光材料中，稀土离子通常作为发光中心，通过吸收能量从基态跃迁到激发态，然后在回到基态的过程中释放出光子，产生发光现象。

这些离子的发光通常具有窄的发射带宽、高的色纯度以及长的荧光寿命，因此被广泛应用于白光LED等领域。

稀土离子的发光性能受其掺杂浓度、基质材料、环境温度以及激发光源等多种因素的影响。

例如，随着稀土离子掺杂浓度的增加，发光强度通常会增加，但过高的掺杂浓度可能会导致浓度猝灭现象，即发光强度反而下降。

掺杂Er(3+)、Yb(3+)玻璃陶瓷发光性质及其影响因素

玻璃陶瓷又称为微晶玻璃，是在制得玻璃体后，通过一系列复杂的热处理工艺（包括晶体的形核以及控制其晶粒大小）而获得的一种既含有大量微晶又含有一定量的玻璃相的固体材料口］。与单晶相比，玻璃陶瓷的制备工艺相对简单，制备周期较短，并且玻璃陶瓷可以同时具有玻璃（成分均匀、透明度高）和陶瓷（致密度高、具有晶体结构）的特点］。
同时，玻璃陶瓷存在化学和机械稳定性好、热导性和软化温度好等优点，因而在相关研究领域很受欢迎。
因此，从性能、制备工艺和成本的角度考虑，探索制备透明度高和光学性能良好的玻璃陶瓷。通过对透明的玻璃进行热处理，得到具有不同结晶率和透明度的玻璃陶瓷，探讨热处理工艺以及掺杂元素对玻璃陶瓷光学性能的影响成为学术界的研究热点。
１掺杂Ｅｒ计、Ｙｂ。＋玻璃陶瓷的发光机
理
不同稀土离子上转换过程有一定的区别，但一般而言，上转换发光都包括中心的双光子吸收、激发态吸收，能量传递和光子雪崩４个主要的过程。由于光子雪崩过程比较复杂，笔者的研究中并未涉及，因此仅讨论前３个过程。中心的双光子吸收指的是一个发光中
ＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ＆ＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｅｓｏｆＥｒ” 、Ｙｂ” Ｃｏ— ｄｏｐｅｄＧｌａｓｓＣｅｒａｍｉｃｓ

稀土离子掺杂硼铝酸盐玻璃的发光性能

稀土离子掺杂硼铝酸盐玻璃的发光性能黄建兵; 张金朝; 宋鹂【期刊名称】《《华东理工大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2009(035)004【摘要】用高温熔融法制备了Eu2+单掺和Dy3+-Eu3+、Tb3+-Eu3+共掺的硼铝酸盐玻璃,研究了其激发和发射光谱性能。

结果表明:Eu2+单掺的玻璃在蓝光区域能够产生有效激发,并且发射峰呈现黄绿色发光,随着B2O3含量的增加,玻璃的配位场强度降低,Eu2+的发射峰发生蓝移。

Dy3+-Eu3+共掺玻璃中Dy3+在451 nm处呈现最强激发峰,在其激发下Dy3+向Eu3+产生能量传递,并发出蓝、黄和红光。

Tb3+-Eu3+共掺玻璃在482 nm蓝光的激发下,Tb3+向Eu3+产生能量转移,并发出绿、黄和红发光。

这些发射带与蓝光发光二极管(LED)复合可产生白光。

【总页数】5页(P582-586)【作者】黄建兵; 张金朝; 宋鹂【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院上海 200237【正文语种】中文【中图分类】TQ171【相关文献】1.熔制温度对铋离子掺杂钡铝硅酸盐玻璃发光性能的影响 [J], 鲍家兴;周时凤;冯高峰;王玺;林耿;邱建荣2.碱土金属离子对硼铝酸盐玻璃发光性能的影响 [J], 李曜;张金朝;宋鹂;骆志平3.稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃形成和析晶性能 [J], 倪亚茹;陆春华;张焱;张其土;许仲梓4.稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光性能研究 [J], 陈玉平;李坚利5.白光LED用稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃的发光性能(英文) [J], 朱超峰;杨云霞;梁晓峦;袁双龙;陈国荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。