光至发光材料的研究进展(精)

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光致发光材料的研究和应用

光致发光材料的研究和应用

光致发光材料的研究和应用光致发光材料是一种非常重要的学科,它对日常的工业制造、医学、生态学、远程通信、微小元件等领域都有着重要的应用价值。

光致发光材料是一类被称作“荧光体”的材料,这些材料能够通过外界的激发,将所吸收的能量在短时间内以光的形式释放。

光致发光材料都有哪些特性呢?光致发光材料的重要特性之一是它们能够被激发,从而发光。

这些材料的发光峰值波长有明显的区别,这意味着它们能够被用于同时进行多波长的检测。

另外,这些材料的发光强度通常随着发光峰值波长的变化而变化,这使得它们可以用于颜色测量和定量分析。

光致发光材料的另一个特性是其较高的量子效率,这意味着能量的利用效率较高。

由于这些材料能够集中吸收较高波长的光能,因此它们在大多数颜色检测应用中都优于其他荧光体。

这些材料的发光时间通常很短,这意味着它们可以用于观察材料结构和化学过程中的瞬间变化,这对于许多领域有重要的应用价值,例如医学成像和纳米科技。

光致发光材料的研究与进展随着纳米科技和生物技术的不断发展,光致发光材料也在不断发展。

目前,光致发光材料的研究围绕几个主要方向展开:1.新型材料的开发自上世纪80年代以来,关于光致发光材料的研究一直在进行。

不断有新的材料问世,例如基于碳纳米管的材料、硅纳米颗粒、钙钛矿薄膜等。

这些新型材料的应用极其广泛。

2.新型器件的研制光致发光材料也可以用于研制新型光电器件和生物检测仪器。

这些器件能够用于荧光成像、蛋白质检测、光谱学成像和分析以及分子探测等领域的应用。

3.光学纳米材料开发新型光学纳米材料是目前光致发光材料研究的趋势之一。

这些材料可以控制其光学和物理性质的参数,从而实现对于这些特性更好的控制。

在某些情况下,光学纳米材料的响应还会随温度、酸碱度等环境因素的变化而变化,这使得它们在生物成像和诊断方面非常有前途。

光致发光材料的应用1.光伏设备在太阳能电池生产中,发光材料已广泛应用于提高太阳电池的功效,提高太阳能转化成电能的效率。

一个新颖的光致发光和光致变色铕配合物

一个新颖的光致发光和光致变色铕配合物

一个新颖的光致发光和光致变色铕配合物的报告,600字
近年来,随着人们对材料可见光稳定性和能源效率的不断提高,光致发光和光致变色铕配合物(LPC)已成为重要的材料研究和
应用领域。

最近,一项新颖的研究发现了一种具有优异可见光性能的LPC材料,该材料可以通过紫外辐射进行光致发光和
光致变色,具有广泛的应用前景。

下文将综述LPC材料的特
性以及其在可见光应用领域中的研究与应用时。

LPC材料是一类由含有单元结构的金属配合物组成的复合材料,具有低热敏感性,稳定性好,磁学均匀性和可调节的磁能谱线等优点。

由于其稳定的可见光效果,LPC材料可以应用
于许多不同领域,如液晶显示器、可穿戴设备和智能家居。

此外,利用有机光致发光材料和金属配合物的分子结构特性,研究人员们发展出一种新型的LPC材料,可以在紫外辐射下
进行光致发光和光致变色。

此外,该材料可以制备出具有极高荧光发射和光稳定性的发光粉末和水溶性颜料,可用于图形功能的精确控制和低功耗显示系统的可见光应用。

此外,该材料还可用于生物成像和社交识别技术,用于开发可以通过紫外辐射进行光致发光和光致变色的图案识别系统,可以快速、准确地识别和跟踪目标物体。

同时,此类材料可以作为传感器使用,用于识别和跟踪细菌或病毒,可以提供有效的监测数据,用于预警和诊断。

综上所述,随着有机光致发光材料和金属配合物的研究及其在可见光应用领域的广泛应用,新颖的光致发光和光致变色的
LPC材料已得到了更广泛的关注,为未来在可见光应用领域的技术发展提供了可能性和未来发展方向。

光电材料中的光致发光技术

光电材料中的光致发光技术

光电材料中的光致发光技术光电材料是一种新兴的材料,它具有许多独特的性质和应用。

其中一项重要的应用是光致发光技术。

在这篇文章中,我们将深入探讨光电材料中的光致发光技术,并探讨其在现代科技中的应用。

光致发光技术是指在外界光的作用下,材料会发出发光现象。

这种技术在半导体、荧光材料、生物医学等领域得到广泛应用。

目前,光致发光技术被广泛应用于照明、显示、传感、标记和医学成像等领域。

在光电材料中,光致发光技术是指当材料受到激发时,通过激发能级和自旋激发,产生光致发光。

这种技术可以应用于生物医学成像、荧光探测、光伏电池、电子器件等领域。

其中,荧光探测和生物医学成像是目前应用最广泛的领域之一。

荧光探测是一种用于测量物质浓度的技术。

在这种技术中,荧光分子被特定官能团修饰,使其能够与特定分子结合,并发出荧光信号。

通过测量荧光信号的强度,就可以确定被检测物质的浓度。

在生物医学成像领域,光致发光技术被广泛应用于荧光显微镜。

荧光显微镜是一种能够观察细胞和分子的高分辨率显微镜。

在荧光显微镜中,通过用荧光染料标记样品,使其发出荧光信号,再通过荧光显微镜观察样品的形态和功能。

这种技术在生物学研究中具有极大的应用价值。

除了生物医学应用外,光致发光技术还被广泛应用于光伏电池和电子器件中。

在光伏电池中,光致发光技术可以帮助提高光电转换效率。

在电子器件中,光致发光技术可以用于制作LED(发光二极管)和光纤通信等。

总的来说,光致发光技术是一种有着广泛应用前景的技术。

在光电材料中,这种技术具有独特的应用优势。

随着科技的不断进步,光致发光技术将被应用于更加广泛的领域。

我们相信,在未来的日子里,光电材料和光致发光技术将成为科技发展的重要支撑。

光致发光材料的制备及性能研究

光致发光材料的制备及性能研究

光致发光材料的制备及性能研究近年来,光致发光材料因其在光电器件和生物医学领域的广泛应用而受到了广泛关注。

本文将探讨光致发光材料的制备方法和性能研究。

一、光致发光材料的制备方法1. 化学合成法化学合成法是一种常用的光致发光材料制备方法。

通过控制反应条件和材料组分,可以合成出具有特定发光性能的材料。

例如,利用溶液法将银钙石和掺有特定离子的草酸盐溶液反应,得到发光性能优异的银钙石材料。

2. 模板法模板法是制备光致发光材料的另一种常用方法。

通过选择合适的模板,可以控制材料的形貌和结构,从而调控其光学性能。

例如,利用硅胶模板可以制备出具有纳米孔结构的光致发光材料,这种结构能够有效提高材料的发光效率。

3. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种低温制备光致发光材料的方法。

通过溶胶和凝胶的相互转化,可以在低温下制备出高质量的光致发光材料。

例如,通过溶胶凝胶法可以制备出具有优异光学性能的铝掺杂锗酸盐玻璃材料。

二、光致发光材料的性能研究1. 发光强度与激发波长的关系光致发光材料的发光强度与激发波长之间存在一定的关联。

通过研究材料的发光强度随激发波长的变化,可以了解材料的发光机理和光学特性。

例如,研究发现,某些特定的光致发光材料在短波紫外光激发下可以产生较强的发光,这使得它们在紫外线检测和生物成像方面具有潜在应用价值。

2. 时间解析发光时间解析发光是一种用于研究光致发光材料的动力学性质的方法。

通过测量材料发光的脉冲宽度和发光衰减速度,可以了解材料的激发态寿命和能量传递过程。

例如,时间解析发光研究表明,某种光致发光材料在激发后具有长寿命的激发态,并且能够将激发能量有效转移给周围分子,从而实现能量传递和发光增强。

3. 光电性能研究光致发光材料的光电性能对于其应用具有重要意义。

通过研究材料的光电转化效率、电子传输性质和载流子输运行为,可以评估材料的光电性能,为其在光电器件中的应用提供指导。

例如,研究表明某种光致发光材料具有优异的载流子输运性质和光电转化效率,因此在太阳能电池和光电探测器等领域有着广阔的应用前景。

单晶硅片的光致发光和电致发光研究

单晶硅片的光致发光和电致发光研究

单晶硅片的光致发光和电致发光研究单晶硅片是一种常见的材料,因其具有较高的光学和电学性能而在光电子器件领域得到广泛应用。

其中,光致发光和电致发光是单晶硅片的两个重要研究领域。

本文将依次介绍单晶硅片的光致发光和电致发光的研究进展和应用。

光致发光指的是将光能转化为光子能量的过程。

在单晶硅片中,通过在材料中加入掺杂的杂质,可以实现光致发光的效果。

典型的掺杂元素包括铱、锰和镓。

当单晶硅片受到光的照射时,掺杂元素会吸收外界光的能量,并在材料中产生激发态。

激发态通常是高能量的电子态,它会迅速退激并释放出能量差,形成光子并辐射出去。

这样就实现了光致发光的现象。

单晶硅片的光致发光具有很多应用。

最常见的是在LED器件中,通过将掺杂元素引入单晶硅片,可以实现不同颜色的光致发光效果。

LED器件具有高效、节能、寿命长等优点,因此在照明、显示等领域得到广泛应用。

此外,光致发光还可以用于光电探测、生物医学成像等领域。

电致发光是指在外加电场作用下,单晶硅片产生的发光现象。

与光致发光不同的是,电致发光是由电能转化为光能的过程。

在单晶硅片中,所加入的杂质通常是可控的,通过控制材料中杂质的浓度和分布,可以实现电致发光的效果。

当单晶硅片中的掺杂元素在外加电场的作用下,电子受到激发并跃迁到高能级激发态。

随后,电子从高能级激发态退激并释放出能量差,形成光子并辐射出去。

电致发光在显示技术中具有重要的应用。

例如,有机发光二极管(OLED)就是一种常见的电致发光器件,它由一系列有机化合物形成了多层薄膜结构。

当外加电场通过OLED材料时,电子从低能级跃迁到高能级并产生激发态,最终形成光致发光效果。

OLED器件具有自发光、超薄、柔性等优点,在平板显示器、手机屏幕等领域得到广泛应用。

总结而言,单晶硅片的光致发光和电致发光研究是光电子器件领域的热门研究方向。

通过在单晶硅片中引入掺杂元素,并在光或电场作用下实现激发态的形成和退激,可以实现光致发光和电致发光效果。

光敏化反应与光致发光材料

光敏化反应与光致发光材料

光敏化反应与光致发光材料光化学是光与物质相互作用的学科,其中光敏化反应是光化学反应的一个分支,它是光化学中最基本的类型之一。

光敏化反应是指光吸收后产生光化学反应的过程,这种反应在很多领域都有应用,如医学、照相、印刷、生物学和材料科学等。

光致发光材料是一类在外界光激发下具有发光性质的材料。

本文将分别从光敏化反应和光致发光材料两个方面进行探讨。

一、光敏化反应光敏化反应是指在光照射下发生化学反应,通过光化学反应来控制化学合成、菌落生长等过程。

光敏化反应的应用广泛,可以应用于纯化、合成化学、生物学、医学和工程学等领域中。

其中,光敏剂是实现光敏化反应的重要材料。

光敏剂是一种感光化合物,它能够吸收特定波长的光并转化为化学反应的起始态,从而诱导各种化学和物理过程。

例如,氧含量和温度是呼吸道和心血管病病变的重要因素,针对这些问题,研究者利用光敏化反应制备了一种新型光响应细胞外基质材料,该材料可以敏感地响应于O2、温度及其变化并发出可见光,因此被称为“鱼”。

这种材料在心血管病诊断和肺病治疗中具有很大的应用潜力。

二、光致发光材料光致发光材料是指在外界刺激下具有发光自身特性的材料,它可以产生持续时间短暂但较强的荧光。

利用光致发光材料可以制备出各种照明和显示器件。

光致发光材料的基础原理是有机荧光材料分子的激发和激发态发射两个过程,其中,有机荧光材料分子在吸收外界特定波长的光后产生激发,形成激发态能量,此时,荧光分子会辐射出激发态能量,形成荧光发射。

光致发光材料具有色彩鲜艳、亮度高、反应速度快、使用寿命长等优点,大大拓宽了荧光材料的应用领域。

例如,利用光致乳液法制备的发光多层微球材料,可以作为绿色催化剂应用于硝基苯酚、2,4-硝基苯酚和4-硝基甲苯等有机物的催化脱羧反应。

该方法具有催化效率高、催化稳定、无需添加小分子助催化剂等优点,并且能够利用可见光进行反应,从而节约能源。

总之,光敏化反应和光致发光材料是当前研究热点。

未来,我们可以通过探索新的反应机制、优化荧光材料性质,进一步深化光敏化反应和光致发光材料的应用研究,拓宽其在新能源、新材料、生物医学、环境保护等领域的应用价值。

光致变色材料的研究及应用进展

光致变色材料的研究及应用进展

Journal of Advances in Physical Chemistry 物理化学进展, 2018, 7(3), 139-146Published Online August 2018 in Hans. /journal/japchttps:///10.12677/japc.2018.73017Research and Application Progress ofPhotochromic MaterialsYue SunCollege of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu SichuanReceived: Aug. 5th, 2018; accepted: Aug. 18th, 2018; published: Aug. 27th, 2018AbstractPhotochromic materials, as an important subject in the field of high technology, have wide appli-cation value and development prospect. According to different types, this paper summarizes the research progress and related applications of organic photochromic materials, inorganic pho-tochromic materials and inorganic-organic hybrid photochromic materials, and briefly discusses the future development trend.KeywordsPhotochromatism, Research Progress, Application, Development Trend光致变色材料的研究及应用进展孙悦西南石油大学化学化工学院,四川成都收稿日期:2018年8月5日;录用日期:2018年8月18日;发布日期:2018年8月27日摘要光致变色材料作为当前高科技领域研究的重要课题,具有广阔的应用价值和发展前景。

长余辉发光材料的研究历程

长余辉发光材料的研究历程

2.燃烧法
该方法是用硝酸盐和有机还原剂的混合水溶液在较低的温度下燃烧,通过发生氧化还 原反应来制备长余辉发光材料。王惠琴等和陈仲林等成功地采用燃烧法合成了长余辉发光 材料,研究结果表明,燃烧法的优点是所需炉温较低(500~700℃),反应快速(3~5min), 产品纯度高,合成的磷光体不结团,容易粉碎,磨细以后发光亮度下降不大。燃烧法与高 温固相反应法相比,具有省时和节能等优点,是一种很有应用前途的发光材料制备方法。 其缺点是在制备过程中伴有大量的氨等气体逸出,这些气体会对环境产生污染。此外,所 制备材料的发光亮度比高温固相反应法产物的发光亮度要小。
二.长余辉发光材料面临的问题和解决方案
目前研究较多的长余辉发光材料是以SrAl2O4: Eu2+ , Dy3+为代表的长余辉发光材料,其余辉时间长、亮度高、 性能稳定且无毒害,但这种体系发光材料的发光颜色单 一且耐水性较差。针对这一缺点,以硅酸盐为基质的发 光材料由于具有良好的化学稳定性和热稳定性好、发光 颜色多、原料来源丰富价廉而受到人们的重视,一跃成 为发光材料方面研究的热点。 目前高温固相合成法仍是制备稀土发光材料的主要方 法,但是烧结温度高,颗粒粒径大,不利于制作发光制 品,更合适合适的制备方法,比如:共沉淀法、水热合 成法、微波法等。
长余辉发光材料的研究进展
主讲人: XX




长余辉发光材料的发展历程和现状 长余辉发光材料面临的问题及解决方案


长余辉发光材料的制备方法
长余辉材料制备过程中工艺参数的控制
一.长余辉发光材料的发展历程和现状
长余辉光致发光材料具有很长的历史,1866年法国化学家西多特首先树 备出了ZnS : Cu发光材料。 1886年,法国化学家布瓦博德朗发现,发光材料中少盘搀杂的金属原子 起着很重要的作用。 20世纪初期,德国物理学家勒纳德对长余辉光致发光材料做了详细的研 究,并系统地研究了硫化物中激活封如Cu,Ag,Bi,Mn等的作用和荧光衰减曲线, 得出“中心论”一说,认为在“中心’.处存在激发、储存能量和发光的过程。 长余辉光致发光材料中较有名的是硫化物发光材料.包括CaS:BO发紫蓝色 光):CaSrS:Si(发青色光):ZnS,Cu(发绿色光)i2nCd5:Cu(发黄色或橙黄色光〕。 1946年,Froelich发现以铝酸盐为基体制备出的发光材料-------SrAl2O4 :Eu2+,在经过太阳光的照射后,可发出波长为400-- 520nm的有 色光,进入六七十年代,SrAl2O4:Eu2+材料的研究主要集中在荧光灯阴极射 线管中的应用,飞利浦公司在这方面进行了大量研究,主要是对SrAl2O4 : Eu2+系统进行改进;一种是制备非剂量化学物的SrAl2O4 : Eu2+材料;一种是 在SrAl2O4 : Eu2+系统的基础上添加其它物质。 1968年.Palilla发现SrAl2O4 : Eu2+的发光过程首先是经历一个快速衰减 过程,然后在低发光强度范围。还存在着较长时间的持续发光。这一发现使 得长余辉光致发光材料的研究进入了一个新的阶段。

白光LED发光机制及发光材料的研究进展

白光LED发光机制及发光材料的研究进展

贾世庆
SC14038018
光学与光学工程系
元素的总称,常用R或RE表示,其中包括钪(Sc)、钇(Y)、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)。这些元素拥有特殊 的电子结构,从而形成丰富的能级来跃迁发光,而且一些元素离子作为发光中 心拥有优良的性能,作为白光LED的发光材料再合适不过。具体说来,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,很特别。而其发 光和激光性能都来自于这些4f电子在不同能级间的跃迁。4f电子的跃迁主要有 两类,一类是在f组态内不同能级之间的跃迁,被称作f-f跃迁;另一种是d组态 与f组态之间的跃迁,被称作f—d跃迁。其两种能级跃迁发射的光谱大概有三万 余条,可以说极其丰富,因此稀土元素适当选用,既可作发光材料的基质成分, 又可以用作激活剂、敏化剂或掺杂剂。而当中起主要作用的其实是稀土元素的 离子,不同化合价的离子(包括+2价、+3价、+4价)往往具有不同的特性,这 些都是由不同离子的不同电子层结构决定的。其中作为激活剂的主要是+3价Gd 离子两侧的+3价的Sm、Eu、Tb、Dy和+2价的Eu,应用最多的是+3价的Eu和Tb。 这里多用+3价离子,原因就在于这些离子的价电子都在4f轨道上填充,电子层 都具有未配对的电子,可以跃迁发光,而且属于内层电子跃迁,有外层电子的 屏蔽作用,发光不受太大干扰,非常稳定。材料的发光颜色基本上不随基质的 不同而改变,是很理想的发光中心。再者由于这些离子主要是进行f—f能级跃 迁,其发射光谱呈现线状,色纯度高,荧光寿命长,光谱形状也很少随温度而 改变,温度猝灭和浓度猝灭都很小,辐射出的光非常的理想。基于稀土元素的 诸多优点,在白光LED的发展中起到了重要的作用。我国是稀土资源大国,其稀 土储量约占世界总储量的43%,排在世界首位,并控制世界稀土市场98%的份额。 我国的稀土分离提纯技术也处于国际先进水平。利用这些优势,大力发展稀土 离子发光材料,努力推动白光LED照明光源的发展,具有十分重要的经济意义甚 至战略意义。 碱土金属构成的卤磷酸盐是一类十分重要的发光材料基质,由它配合稀土 材料可以明显的提高其发光效率和稳定性,并能调节发射光的波长范围,制备 出高效率、高性能、价格低廉的荧光粉。卤磷酸盐荧光粉经过多年的改进和发 展,自身就具有了很高的发光效率,其量子效率为90%,显色指数是50~60。 正由于这类荧光粉具有发光效率高、价格低而且稳定性好等优点,曾在荧光灯 中得到广泛应用。 而碱土金属卤磷酸盐荧光粉掺杂了稀土离子之后,以碱土金 属盐为基质,稀土离子为激活剂,会呈现出更加实用的特性。其中+2价Eu离子 激活的碱土金属氯磷酸盐就是一类发蓝光和蓝绿光、性能优良的高效光致发光 材料。+2价的Eu离子在碱土金属氯磷酸盐中,因碱土金属的种类和数量的不同, 会引起离子周围晶体场环境的不同改变,使得Eu离子的发射范围一直从蓝光到 绿光 。而且Eu离子掺杂的碱土金属氯磷酸盐可以被250~420 nm的紫外光激发, 可以将此类荧光粉应用于制备近紫外光芯片基的白光LED。当然,这种发光材料 需要稀土离子激活剂和碱土金属卤磷酸盐基质有很好的匹配以发挥更好的发光 效率,这种匹配和发光性质也是发光材料成功与否的重点,也是研发工作一直 以来的难点。 另外的,白光LED光源的两个重要部分LED器件和发光材料的合适匹配更加 难以实现可控制,这也是白光LED最终能够实现并具有节能优质光源的重中之重。 其实,能被现今普遍使用的蓝光、红橙光以及紫外近紫外光LED辐射光激发且易 于合成的荧光粉并不多。即使能被激活,能够和LED发射光匹配学与光学工程系

光致发光材料

光致发光材料

光致发光材料光致发光材料是一种在受到光源激发后能够发光的材料。

它通过吸收入射光,激发电子的跃迁,从而产生能量差跃迁时释放的光,实现发光效果。

光致发光材料在各个领域都有广泛的应用,包括照明、显示技术、生物医学影像、传感器等。

光致发光材料的基本原理是光电激发。

当材料受到入射光的照射时,光子能量可被材料内部的电子吸收。

被吸收的光子激发了电子跃迁到高能级能级,而这些电子在短时间内会重新回到低能级,并在这个过程中释放能量。

这些释放的能量以光的形式发出,形成所谓的发光过程。

为了实现光致发光效果,材料的能带结构必须符合一定的条件。

一般来说,光致发光材料的能带结构应具有禁带宽度。

禁带宽度是指材料中电子从一种能级跃迁到另一种能级所需要的最小能量。

只有当入射光的能量高于禁带宽度时,电子才能跃迁到高能级,从而产生发光效果。

目前,常见的光致发光材料主要包括半导体材料和有机材料两种类型。

半导体材料通常具有优异的电学和光学性能,且晶格结构稳定,能产生高亮度、长寿命的发光效果。

有机材料则具有较低的制备成本和较大的柔性设计空间,适用于一些特殊场合。

在实际应用中,光致发光材料的性能参数主要包括发光强度、光谱特性、发光寿命等。

发光强度是指材料释放光的亮度,决定了材料的使用范围。

光谱特性是指材料发射出的光的波长和宽度,决定了材料的颜色和色彩饱和度。

发光寿命是指材料发光的时间长度,决定了材料的使用寿命。

光致发光材料已被广泛应用于照明领域。

与传统的发光体材料相比,光致发光材料具有较低的功耗、较长的使用寿命和较高的效能。

光致发光材料的照明产品不仅亮度高,功耗低,而且颜色可调,受到了消费者的欢迎。

此外,光致发光材料还可以应用于显示技术。

例如,发光二极管(LED)利用半导体材料的光致发光特性,实现了高亮度、高分辨率的显示效果。

光致发光材料的快速响应速度,使其成为高速显示和广色域显示的理想材料。

在生物医学影像方面,光致发光材料在生物分子探测和医学诊断方面发挥重要作用。

光致发光发展史

光致发光发展史

光致发光发展史1.引言1.1 概述随着科技的不断发展,人类对于光的利用也越来越深入。

其中一项重要的技术就是光致发光技术。

光致发光是通过物质在受到光的激发后放射出可见光的现象。

这种现象在自然界中早已存在,比如夜光材料和一些生物体的荧光。

然而,人类将其利用并发展成一门重要的科学技术还是在相对较近的时间内。

在光致发光的历史背景下,光致发光材料的研究和应用逐渐成为科学研究的热点。

光致发光技术不仅为科学研究和实验提供了有力的工具,也为各个领域的应用带来了巨大的推动力。

比如,在照明领域,光致发光技术的应用使得我们可以制造更节能高效的照明灯具;在显示技术方面,光致发光材料的应用使得我们可以制造更薄、更柔性、更清晰的显示屏;在生物医药领域,光致发光材料的应用为光动力疗法、生物成像等提供了强有力的支持。

本文将系统地介绍光致发光的起源和发展。

首先,我们将回顾发光的历史背景,包括最早的人类利用光的方式以及发光材料的发现。

然后,我们将详细讲述光致发光的起源和相关物理机制的研究进展。

接着,我们将介绍目前光致发光技术的主要应用领域,并展望未来的发展方向。

最后,我们将对本文进行总结,并展望光致发光技术的发展前景。

通过本文的阐述,读者将能够全面了解光致发光技术的发展历程和应用前景。

同时,也可以更好地认识到光致发光技术在科学研究和工程应用中的重要性。

希望本文能够为读者带来新的思考和启发,并对光致发光技术的研究和应用产生积极的影响。

1.2 文章结构本文的结构主要包括以下几个部分:1. 引言:这一部分将会对本文的主题进行介绍,并概述文章的结构和目的。

2. 正文:这一部分将包括两个小节:2.1 发光的历史背景:本小节将会回顾发光技术的历史背景,介绍发光的不同方式和应用领域,以及在光电子学发展过程中的重要里程碑。

2.2 光致发光的起源和发展:本小节将会详细介绍光致发光技术的起源、发展过程和关键发现。

将从光致发光材料的发现、研究和改进、器件结构的优化及光致发光领域的应用等方面进行阐述。

光致发光材料

光致发光材料

光致发光材料光致发光材料是一类在受到外部光激发后能够发出可见光的材料。

这类材料在近年来得到了广泛的研究和应用,其在显示技术、光电器件、生物医学等领域都有着重要的应用价值。

光致发光材料的研究不仅有助于提高发光效率,延长发光寿命,还有助于拓展其在不同领域的应用。

首先,光致发光材料的研究意义重大。

随着人们对高效、环保、可持续发展的需求不断增加,光致发光材料作为一种新型发光材料,具有较高的发光效率、较长的使用寿命和较低的能耗,因此具有广阔的应用前景。

其在显示技术中的应用,可以提高显示器的亮度和色彩饱和度,使得显示效果更加清晰逼真;在光电器件中的应用,可以提高光电转换效率,从而提高能源利用率;在生物医学中的应用,可以用于生物成像和荧光标记,有助于医学诊断和治疗。

其次,光致发光材料的研究现状和发展趋势。

目前,研究人员主要关注于提高发光效率、改善发光稳定性和拓展应用领域。

在材料方面,一些新型的有机和无机发光材料相继被发现,并且取得了一定的研究进展。

在器件方面,研究人员致力于开发高效、稳定的发光器件,以满足不同领域的需求。

未来,随着纳米技术、量子点技术的发展,光致发光材料有望进一步提高发光效率和稳定性,拓展其在新型显示技术、生物医学成像等领域的应用。

最后,光致发光材料的应用前景。

随着科学技术的不断进步和人们对高品质生活的追求,光致发光材料将会在各个领域得到更广泛的应用。

特别是在显示技术领域,随着柔性显示技术的发展,光致发光材料将会成为柔性显示器件的重要组成部分,为人们提供更加便捷、清晰的显示体验。

在光电器件领域,光致发光材料的应用将会推动光电器件的发展,为节能减排提供新的解决方案。

在生物医学领域,光致发光材料将会为生物成像、疾病诊断和治疗提供更多可能性,有望成为医学领域的重要突破点。

总之,光致发光材料作为一种新型发光材料,具有重要的研究意义和广阔的应用前景。

随着科学技术的不断进步,相信光致发光材料将会在未来发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

光致变色和光致发光材料的制备及应用

光致变色和光致发光材料的制备及应用

光致变色和光致发光材料的制备及应用光致变色和光致发光材料是一类具有特殊光学性质的材料,在现代科技领域中具有广泛应用。

它们可以通过在一定条件下被激发而产生一系列光学效应。

本文将介绍光致变色和光致发光材料的制备和应用,以及现有研究进展和未来发展趋势。

一、光致变色材料的制备及应用光致变色材料是指在外部光线刺激下发生颜色变化的材料。

通常,这种发生变色的过程是由于光敏分子在光激发后发生共轭结构改变而引起的。

光敏分子是指能够吸收光,并且通过光化学反应改变其电子离域结构的化合物。

目前,已经成功制备出了许多具备光致变色性能的高分子材料和有机小分子材料。

其中,具有代表性的有噻吩类、芳香族化合物和二苯乙烯类。

在应用方面,光致变色材料有许多广泛的应用领域。

例如,这些材料可以用于制造传感器、防伪标签、智能玻璃等。

此外,在生物医学领域,还可以将其应用于制备激光治疗器械、酶检测器等。

二、光致发光材料的制备及应用光致发光材料是指在外部光线刺激下能够发出光的材料。

通常,这种发光的过程是由于材料内激发态分子的跃迁引起的。

在跃迁过程中,光能转化为发射光子,即发生荧光或者磷光现象。

与光致变色材料不同,光致发光材料通常包括具有荧光基团的高分子材料和无机离子晶体。

在应用方面,光致发光材料同样有很多广泛的应用领域。

例如,这些材料可以用于制造LED发光材料、荧光探针、生物标记等。

此外,在生物医学领域,光致发光材料还可以用于荧光显微镜、荧光染剂等。

三、目前研究进展及未来发展趋势目前,光致变色和光致发光材料的研究方向主要集中在以下几个方面:1. 合成高效的光敏分子。

目前,化学家正在研究如何合成更高效的光敏分子,并探索其在制备高性能材料中的应用。

2. 建立新的制备方法。

近年来,许多制备新型光致变色和光致发光材料的方法得到了广泛开展,如冷凝法、扩散法、共沉淀法等。

3. 理论研究。

通过理论计算和模拟,研究人员正在尝试进一步理解光致变色和光致发光材料的物理机制,并以此来发现更多新材料。

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。

光致发光材料荧光光谱分析

光致发光材料荧光光谱分析

光致发光材料荧光光谱分析荧光光谱分析是一种常见的材料分析方法,对于研究和应用光致发光材料具有重要意义。

本文将重点介绍荧光光谱分析的原理、方法和应用,并且阐述材料的荧光性质与结构之间的关系。

荧光光谱分析是一种基于材料的荧光性质进行定性和定量分析的方法。

荧光是一种分子或原子在受激发后由激发态向基态跃迁时所发出的光。

荧光光谱分析利用材料的荧光光谱特征来研究其分子结构、性质以及与外部环境的相互作用。

荧光光谱分析通常使用荧光光谱仪进行测量。

荧光光谱仪由光源、单色仪、样品室、检测装置和数据处理系统组成。

在荧光光谱分析中,首先选择合适的激发光源,激发材料发出荧光。

然后使用单色仪选择特定的波长范围进行分析。

荧光光谱仪能够记录和分析荧光强度与波长之间的关系。

根据荧光光谱的特征,可以对材料的结构和性质进行研究。

荧光光谱的特征峰值位置和强度反映了分子或原子的电子结构和激发能级。

荧光光谱的发射峰位和峰值强度可用于确定样品的成分和浓度。

此外,荧光光谱还可以用于研究荧光材料的光学性质、电子结构和分子动力学过程。

荧光光谱分析在材料研究和应用中具有广泛的应用。

一方面,荧光光谱分析可以用于荧光标记和探针的研究。

利用荧光探针可以实现细胞成像、荧光显微镜和荧光染料的研究。

另一方面,荧光光谱分析可以用于研究和应用光敏材料、发光材料和荧光分析法。

在无机材料中,荧光光谱分析可以用于研究和应用无机荧光材料。

例如,通过调节配位体和稀土离子的组合,可以实现发光材料的发光颜色和荧光效率的调控。

在有机材料中,荧光光谱分析可以用于研究和应用有机发光材料。

例如,通过调节有机分子的结构和共轭体系的设计,可以实现有机材料的发光配色和发光效率的提高。

总结起来,荧光光谱分析是一种用于研究光致发光材料的重要方法。

荧光光谱分析通过测量材料的荧光光谱特征,可以研究材料的结构、性质和与外部环境的相互作用。

荧光光谱分析具有广泛的应用前景,可用于荧光标记和探针研究、无机荧光材料和有机发光材料的研究。

光致发光材料的研究进展

光致发光材料的研究进展

光致发光材料的研究进展应化1112 孔志恒 1120109201摘要:简述了有机光致发光材料的发光机理 ,发光与结构的关系 ,综述了有机小分子、高分子发光材料的国内外研究现状。

并对光致发光领域的应用前景作了展望。

引言:光致发光是一种相当重要和普遍的现象 ,无机物发光的研究和应用已经有了较长的历史 ,但无机发光材料存在一些难以克服的缺点 :种类少 , 可调节性小 ,使用条件苛刻 ,能量效率不高 ,难于获得蓝光等。

因此探索新的发光材料将十分重要。

具有大共轭体系的有机分子在电及光等的激发下 ,容易产生电子能级的跃迁 ,发出不同波长的光来。

由于有机化合物的种类繁多 ,结构多种多样 , 可以满足各种不同的用途 ,在发光领域中有机材料的研究近年来日益受到人们的重视。

一、光致发光原理有机物的发光是分子从激发态回到基态产生的辐射跃迁现象。

获得有机分子发光的途径很多,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(S1),最后由S1回到基态S0,此时产生荧光,或者经由最低激发三重态( T1), (S1- T1 ),最后产生 T1-S0的电子跃迁 ,此时辐射出磷光。

二、研究现状2.1有机小分子发光材料2.1.1共轭体系类它们结构中多带有共轭杂环及各种生色团。

种类有 :咔唑、香豆素、口恶二唑、噻唑、吡嗪及 1, 3 - 丁二烯衍生物类等。

噁二唑类衍生物随苯分别为邻、间、对位取代的苯环 ,化合物的共轭度有所不同 ,发光的颜色从紫蓝到浅蓝 , 波长递增。

光致变色材料在光学应用中的研究

光致变色材料在光学应用中的研究

光致变色材料在光学应用中的研究随着科技的不断发展,人们对光学材料的要求也越来越高。

光致变色材料作为一种新型的光学材料,近年来备受研究者的关注。

本文将介绍光致变色材料的性质、特点以及在光学应用中的研究进展。

一、光致变色材料的性质和特点光致变色材料是一种可被激发发生颜色变化的材料。

它们在外界激发下,会发生表观颜色的改变,从而达到我们需要的效果。

具体来讲,光致变色材料主要是通过吸收外界光的能量,使其分子结构发生改变,从而导致颜色的变化。

这种变化可以是从一个颜色到另一个颜色,也可以是从有颜色变成无色或者透明。

光致变色材料的特点主要表现在以下两个方面:一是对激发光线的响应特别敏感,激发就会发生明显的相应;二是在颜色变化中以非常小的分子体积变化换得明显的色度变化。

这些特点使得光致变色材料在光学应用中得到了广泛的研究和应用。

二、光致变色材料在光学应用中的研究进展1. 光学存储光致变色材料在光学存储中的应用主要表现在其记忆能力上。

根据不同的分子结构和形态,光致变色材料可以分为有机和无机两大类。

在这两类光致变色材料中,有机材料更适合在光学存储中使用。

目前,利用有机光致变色材料制成的光学存储设备已经应用到许多领域中,例如光盘、DVD、蓝光光盘等。

2. 光电显示器件光电显示器件是指利用光、电和材料的相互作用来完成能量和信息交换的器件。

目前,利用光致变色材料制成的光电显示器件也已经被广泛应用。

这些器件的特点在于能够根据光的照射,改变材料的颜色或者亮度,从而形成一个更加清晰、鲜明、亮度均衡且省电的显示效果。

3. 光学传感器光学传感器是通过光的传播、反射、干涉、散射、吸收等现象来传递和检测信息的传感器。

利用光致变色材料制成的光学传感器,其工作原理也是通过光敏变色效应来实现,能够应用到许多领域中,如化学传感、光学测量、生命科学、加速度等。

4. 光子晶体光子晶体是指利用周期性光学结构来制备的材料,这种结构能够调控光学性质并具有人工的能带结构,是一种具有非常高的应用潜力的新型光学材料。

光致发光材料的性质研究及其应用分析

光致发光材料的性质研究及其应用分析

光致发光材料的性质研究及其应用分析随着人们生活水平的逐步提高,人们对科技发展的需求也越来越高,而光致发光材料的问世正好满足了这种需求。

光致发光材料是指通过特定的光激发条件下,能够发出可见光或紫外光的材料。

这项技术已经得到了广泛的应用,如固体显示器、激光显示器、LED等。

本文将对光致发光材料的相关性质和应用进行详细的研究和分析。

一、光致发光材料的基本原理光致发光材料是指通过特定的光激发条件下,能够发出可见光或紫外光的材料。

其基本原理是在材料中激发出电子,当电子回到基态时会释放出所携带的能量,从而发出光线。

光致发光材料的发光机理有三种,分别是缺陷发光、夹杂发光和束缚态发光。

其中,缺陷发光机制是指道路、空穴、金属阳离子等缺陷闪烁中心被激发后会发出光线。

夹杂发光机制是指在材料晶格中加入一些非晶序列,当这些序列被激发后,也会发出光线。

束缚态发光机制是指在材料的晶格中某些原子被电离后,电子从束缚态跃迁到连续态时也会发出光线。

二、光致发光材料的性质1、发光颜色的可调性光致发光材料的特点之一就是发光颜色的可调性,这是由于激发材料的光谱范围可以通过控制材料内激发能级的位置和强度来实现。

例如,在LED中,可以通过改变材料中活性离子的种类或浓度来改变其光谱范围。

2、发光亮度高光致发光材料的另一个显著特点是发光亮度高,这是由于材料能够将光谱范围内的光能转换成可见光或紫外光。

一些高性能的光致发光材料能够以高亮度发光,这种特性在光电显示、激光器和光学传感器等领域是非常重要的。

3、发光寿命长光致发光材料的另一个优点是其发光寿命长。

这是指材料可以持续发光的时间,光致发光材料通常可以保持较长的发光寿命,这使得它可以被用于一些长时间运行的应用中,如照明系统。

三、光致发光材料的应用1、固态照明光致发光材料可以替代传统的白炽灯和荧光灯等光源,以其节能、环保、光色可调性等特点在固态照明等领域应用广泛。

例如,在LED光源中,使用磷光粉等光致发光材料可以实现色彩温度的可控和可重现性。

基于光致发光技术的材料结构和性能研究

基于光致发光技术的材料结构和性能研究

基于光致发光技术的材料结构和性能研究第一章绪论随着科学技术的不断发展,材料科学的研究也日益深入。

近年来,由于新型材料的发展和产生,光致发光技术在材料研究与应用中被广泛关注。

光致发光技术是一种光学表征技术,其原理基于材料在受激光或光电子束激发后发射一定时间的光。

目前,光致发光技术已被用于材料界的多个方面研究,例如,光学材料、纳米材料、生物材料等。

本文对基于光致发光技术的材料结构和性能进行研究,并对其应用进行探究。

第二章将介绍光致发光技术的原理和发展历程。

在第三章中,我们将讨论该技术的应用领域,并介绍这一技术在材料研究中的一些应用实例。

第四章将重点讨论光致发光技术在材料结构和性能的研究中所发挥的作用,并探讨该技术未来的发展前景。

第二章光致发光技术的原理和发展历程光致发光技术是一种非破坏性测试技术,在其应用中使用的材料不需要采用破坏性测试,因此,该技术在材料研究以及功能材料的制备和表征领域中有广泛的应用。

其工作原理基于材料在受激光或光电子束激发后发射一定时间的光。

材料中的发光机制可能是由局域激发发生的,这种现象被称为局域化发光,亦可是由某些激发态导致的,这种现象被称为激发态发光。

在早期,光致发光技术主要应用于研究半导体材料。

2012年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室科学家提出了非接触式光致发光技术的实现方案,该技术可以避免外部因素和受测材料的干扰,从而使得材料中的内部结构和材料性质能够真实有效的被探测出来。

近年来,光致发光技术的应用领域也不断拓展。

例如,它被用于研究纳米材料、光学材料及生物材料的结构和性质变化。

第三章光致发光技术在材料科学中的应用3.1 光致发光技术在纳米材料研究中的应用光致发光技术在纳米材料研究中具有广泛应用。

纳米材料,由于其巨大的表面积和小尺寸的特点,使得分析和表征变得十分困难。

而光致发光技术具有高效,快速和非破坏性的优点,这使得它成为了纳米材料表征和分析的重要工具。

纳米结构中有许多电子态,其中某些能态允许激子自发重组,导致光致发光的发生。

光致发光实验报告

光致发光实验报告

辐射出光子(或电磁波)的过程。

从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃(Fluorescence)中的一种。

光致发光光谱是一种探测材料电子结构的方法,它与材料无接触且不损坏材料。

光直接照射到材料上,被材料吸收并将多余能量传递给材料,这个过程叫做光激发。

这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。

由于光激发而发光的过程叫做光致发光。

光致发光的光谱结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。

光激发导致材料内部的电子跃迁到允许的激发态。

当这些电子回到他们的热平衡态时,多余的能量可以通过发光过程和非辐射过程释放。

光致发光辐射光的能量是与两个电子态间不同的能级差相联系的,这其中涉及到了激发态与平衡态之间的跃迁。

激发光的数量是与辐射过程的贡献相联系的。

光致发光光谱可以应用于:带隙检测,杂质等级和缺陷检测,复合机制以及材料品质鉴定。

PL光致发光光谱测量系统PL光致发光光谱测量系统介绍光致发光(photoluminescence)即PL,是用紫外、可见或红外辐射激发发光材料而产生的发光。

PL荧光测量系统是用短波长激光(如325nm/442nm等)激发材料(如GaN/ZnO)产生荧光,通过对其荧光光谱的测量,分析该材料的光学特性。

典型应用于LED发光材料、半导体材料的研究。

系统组成:光源系统+分光系统+样品检测系统+数据采集及处理系统+软件系统+计算机系统★常温系统可升级到低温系统■ ZLX-PL-Ⅰ型(II型)PL光致发光光谱测量系统体依赖外界光源进行照射,从而获得能量,产生激发导至发光的现象,它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段,光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁,都经过激发态。

而能量传递则是由于激发态的运动。

紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。

如磷光与荧产生激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。

低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。

关于这些激发态能谱项及其性质的研究,涉及到杂质中心与点阵的相互作用,可利用晶体场理论进行分析。

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光至发光材料的研究进展关键字光至发光材料荧光反光Keywordphotoluminescence 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。

AbstractIt 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。

2.2 发光分类发光材料又称发光体,是一种能够把从外界吸收的各种形式的能量转换为非平衡光辐射的功能材料。

光辐射有平衡辐射和非平衡辐射两大类,即热辐射和发光。

任何物体只要具有一定的温度,则该物体必定具有与此温度下处于热平衡状态的辐射(红光、红外辐射)。

非平衡辐射是指在某种外界作用的激发下,体系偏离原来的平衡态,如果物体在回复到平衡态的过程中,其多余的能量以光辐射的形式释放出来,则称为发光。

因此发光是一种叠加在热辐射背景上的非平衡辐射,其持续时间要超过光的振动周期。

2.3光致发光材料的长余辉发光原理众所周知固体发光有两个基本特征(1)任何物体在一定温度下都具有平衡热辐射,而发光是指吸收外来能量后,发出的总辐射中超出平衡热辐射的部分。

(2)当外界激发源对材料的作用停止后,发光还会持续一段时间,称为余辉。

这是固体发光与其他光发射现象的根本区别荧光材料是一些感光的特殊的感光分子组成,在构成感光材料的同时分子已经存在的惯性,当光照射的时候他不是我们长说的吸光,而是光的能量把感光材料的分子结构改变了,光继续照射分子的结构继续改变直到它最大限度的改变,当没有光照的时候,也就是没有外界的能量能是它的分子结构继续发生改变,由于惯性的作用分子间的结构要恢复原状,恢复的时候要产生能量,这就是发光的过成,这种光也称为余辉。

所以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。

长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光后而后发光的物质。

3. 光至发光材料的大致分类3.1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。

3.2 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,三唑及其衍生物类,罗丹明及其衍生物类,香豆素类衍生物,1,8-萘酰亚胺类衍生物,吡唑啉衍生物,三苯胺类衍生物,卟啉类化合物,咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物,苝类衍生物等。

它们广泛应用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、荧光涂料、激光染料[7]、有机电致发光器件(ELD)等方面。

但是小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象,一般掺杂方法制成的器件又容易聚集结晶,器件寿命下降。

因此众多的科研工作者一方面致力于小分子的研究,另一方面寻找性能更好的发光材料,高分子发光材料就应运而生了。

有机高分子光学材料通常分为三类:(1) 侧链型:小分子发光基团挂接在高分子侧链上,(2) 全共轭主链型:整个分子均为一个大的共轭高分子体系,(3) 部分共轭主链型:发光中心在主链上,但发光中心之间相互隔开没有形成一个共轭体系。

目前所研究的高分子发光材料主要是共轭聚合物,如聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。

还有聚三苯基胺,聚咔唑,聚吡咯,聚卟啉[8]及其衍生物、共聚物等,目前研究得也比较多。

还可以把发光基团引入聚合物末端或引入聚合物链中间,Kenneth P. Ghiggino 等把荧光发色团引入RAFT 试剂,通过RAFT 聚合,把荧光发色团连在聚合物上。

从以上的各种发光聚合物中可以看出,多数是主链共轭的聚合,主链聚合易形成大的共轭面积,但是其溶解性、熔融性都降低,加工起来比较困难;而把发光基团引入聚合物末端或引入聚合物链中间时,又只有端基发光,分子量不会很大,若分子量很大,则发光基团在聚合物中含量低,荧光很弱。

而侧链聚合物发光材料,是对主链共轭聚合物的有力补充。

3.3其他一些光致发光材料.自发光体这种材料经常被当作光致发光物体。

自发光物体在黑暗中可发光,但事先不需要暴露在日光下。

这些材料通常作为表盘上的发光标记以及用于长期发光的物体的制作,它们含有放射性元素。

磷光物体由于含有磷元素而发光,这种材料也经常被当成光致发光材料。

4. 光致发光材料的应用光致发光粉是制作发光油墨、发光涂料、发光塑料、发光印花浆的理想材料。

发光油墨不但适用于网印各种发光效果的图案文字,如标牌、玩具、字画、玻璃画、不干胶等,而且因其具有透明度高、成膜性好、涂层薄等特点,可在各类浮雕、圆雕(佛像、瓷像、石膏像、唐三彩)、高分子画、灯饰等工艺品上喷涂或网印,在不影响其原有的饰彩或线条的前提下大大提高其附加值。

发光油墨的颜色有:透明、红、蓝、绿、黄等。

光致发光材料在安全方面上的应用是其最为普遍的。

在安全方面,光致发光材料可用作安全出口指示标记、撤离标记等。

在用作这些标记时,光致发光材料一定要经过严格检测,确保它们符合安全标准。

光致发光材料应用在安全方面与装饰品或其它小物品上不同,要求发光材料保持最亮的光照度和持续时间长的照明。

随着光致发光材料的研究,新的光致发光材料的出现,光致发光材料的应用前景也会越来越广泛。

将应用到生活的方方面面。

参考文献[1] 高晓明、邱克辉、赵改青、傅茂媛等.光致发光材料的研究与进展.SCIENCE & TECHNOLO GY PRO GRESS AND POL ICY.[2]刘贤豪、赵洪池、梁淑君.光致发光材料的进展.Information Recording Materials 2005 vol 6 No4[3] 马居良,倪惠琼,章小兵.稀土/ 高分子光致发光材料的研究现状和展望.安徽化工.2007 vol 33 No.1[4] 肖志国罗昔贤。

编著蓄光型发光材料极其制品[M]. 第二版北京化学工业出版社,2005:198。

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