J I A N G S U U N I V E R S I TY本 科 毕 业 论 文铕掺杂铝酸盐基质发光材料的制备及性能研究 Preparation and Performance of europium-doped aluminate matrix light-emitting materials专 业： 无机非金属材料工程 班 级： 2008（1） 姓 名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 讲师 铕掺杂铝酸盐基质发光材料的制备及性能研究 专业班级：08级无机非金属材料工程（1）班 学生姓名： 指导教师： 职称：讲师摘要 稀土掺杂铝酸盐基质长余辉发光材料作为一种非放射性发光粉，具有余辉时间长、发光亮度强、发光波长可调节及对环境友好的优良特点，是新一代的发光材料，成为了目前国内外发光材料的研究热点。目前已报道对稀土发光材料合成方法的研究有很多，但大多存在合成工艺复杂、温度高和投入生产成本高的缺点。燃烧法的研究时间不长，具有简单快捷、高效节能的优点，是表现出很好的就业前景。 本研究以硝酸盐、尿素和稀土氧化物为初始原料，采用燃烧法成功合成了SrAl2O4:Eu2+和SrA12O4:Eu2+，Dy3+系列发光粉。通过实验确定了前驱物合成过程中溶解稀土氧化物所用浓硝酸的量、溶解原料用水量；研究了助燃剂(尿素)的用量、燃烧气氛环境等因素对SrA12O4:Eu2+发光性能的影响；论文还重点研究了稀土离子Dy3+的掺杂浓度及燃烧反应的引发温度对样品发光性能的影响，证实了Dy3+对Eu2+的敏化作用。研究结果表明：当尿素硝酸盐=71（摩尔量比）；硼酸0.08（摩尔分数）时，对材料的发光效果有较好的促进作用；同时发现，在其它合成工艺条件相同时，Eu2+浓度为2.0%，引燃温度为700时，制备的SrA12O4:Eu2+样品有较好的发光效果。关键词:发光材料 燃烧合成 铝酸盐 稀土Preparation and Performance of europium-doped aluminate matrix light-emitting materialsAbstract The rare-earth doped aluminate matrix long afterglow luminescent material as a non-radioactive phosphor, long afterglow time, brightness, the emission wavelength can be adjusted and fine features environmentally friendly, is a new generation of light-emitting materials has become the current luminescent materials at home and abroad hotspot. It has been reported a lot of research on luminescent materials synthesis methods, but most complex synthesis process, the temperature is high and inputs the drawback of high cost of production. Combustion method is not a long time, with quick and easy, the advantages of energy efficient, and demonstrate good employment prospects.In this study, urea nitrate and rare earth oxides as initial raw materials, adopts the burning method successfully synthesized by SrAlO4: Eu2+ and SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ series of luminous powder. Through the experiment to determine the precursor in the synthesis process of rare earth oxide dissolved with concentrated nitric acid, the amount of dissolved material consumption; study of combustion-supporting agent (urea), the amount of combustion atmosphere environment and other factors on the SrAl2O4: Eu2+ luminescence properties; the paper also focuses on the study of rare earth ions Dy3+ doping concentration and the combustion reaction the induced temperature on luminescence performance influence, confirmed Dy3+ to Eu2+ sensitization effect. The results show that: when the urea : nitrates = 71(mole ratio); boric acid 0.08(mole fraction), the material of the luminous effect is better stimulative effect; at the same time, in other synthetic technology conditions are the same, the Eu2+ concentration was 2%, the ignition temperature is 700, preparation SrAl2O4: Eu2+ sample has better luminous effect.Key words light-emitting materials combustion synthesis aluminate rare earth目录引言 1第1章 绪论 21.1 发光材料概述及其发展历史21.2 稀土离子的发光性31.2.1 发光原理31.2.2 稀土离子的电子层构型和价态51.2.3 稀土离子的能级跃迁和光谱特性51.2.4 晶体场对稀土离子跃迁的影响61.3 发光材料的种类与应用71.3.1 光致发光材料71.3.2 电致发光材料81.3.3 阴极射线发光材料81.3.4 X 射线发光材料81.3.5 应力发光材料81.4 发光材料的主要合成方法91.4.1 高温固相法91.4.2 溶胶凝胶法91.4.3 共沉淀法101.4.4 水热合成法101.4.5 微波法101.4.6 电弧法101.4.7 燃烧法101.5 发光材料的研究现状及问题111.5.1 国内外研究现状111.5.2 主要问题121.6 立题依据及意义121.6.1 立题依据121.6.2 研究任务13第二章 实验过程142.1 燃烧合成反应过程及其基本原理142.2 原料和仪器设备152.2.1 原料152.2.2 实验主要试剂和仪器172.3 实验过程172.3.1 前驱物的制备172.3.2 样品的燃烧合成182.3.3 性能测试分析18第三章 实验结果分析与讨论19 3.1 硝酸溶剂用量的确定193.2 水用量的确定203.3 尿素用量的确定203.4 燃烧反应气氛环境223.5 助溶剂用量的影响233.6 燃烧引发温度对SrAl2O4：Eu2+的影响 243.7 Eu2+浓度对铝酸锶发光性能的影响 253.8 Dy3+浓度对SrA12O4:Eu2+发光性能的影响 26结论 27致谢