本書綜合現(xiàn)有研究成果與作者團(tuán)隊的實驗數(shù)據(jù)，系統(tǒng)介紹了含氧酸鹽稀土發(fā)光材料制備、性能及應(yīng)用。涉及的體系包括稀土離子Eu3 、Sm3 摻雜Sr3CaNb2O9，Eu3 、Sm3 、Dy3 /Sm3 摻雜BaLaGaO4，Sm3 、Dy3 /Sm3 摻雜Ca2GaNbO6，Sm3 、Dy3 /Sm3 摻雜Ca2GaTaO6，Sm3 、Dy3 /Sm3 摻雜NaBaBi2(PO4)3。針對每種發(fā)光材料，都探討了如何通過改變摻雜濃度、基質(zhì)材料、合成條件等因素來調(diào)控含氧酸鹽稀土熒光粉的發(fā)光性能，并詳細(xì)闡述了其在照明、溫度傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，展示了其廣闊的應(yīng)用前景。本書可供稀土材料、發(fā)光材料相關(guān)領(lǐng)域的研究人員參考使用。
在當(dāng)今科技日新月異的時代，材料科學(xué)作為科技進(jìn)步的重要基石，正引領(lǐng)著多個領(lǐng)域的革新與升級。含氧酸鹽稀土發(fā)光材料，憑借其獨特的發(fā)光特性，已成為材料科學(xué)研究的新熱點。稀土元素，因獨特的電子排布和豐富的能級躍遷特性，在發(fā)光材料領(lǐng)域展現(xiàn)出非凡的應(yīng)用潛力。通過稀土離子的巧妙摻雜，可以顯著調(diào)控材料的發(fā)光特性，包括發(fā)光顏色、發(fā)光效率及穩(wěn)定性等，以滿足多樣化的應(yīng)用需求。含氧酸鹽熒光粉，作為一類性能卓越的發(fā)光材料，因其制備簡便、成本低廉且發(fā)光性能優(yōu)良，成為稀土摻雜的理想基質(zhì)。
含氧酸鹽稀土熒光粉的發(fā)光性能研究，不僅涉及量子力學(xué)、固體物理學(xué)、光譜學(xué)等基礎(chǔ)理論，還涵蓋材料制備、性能測試及應(yīng)用拓展等多個維度。在發(fā)光機(jī)制層面，稀土離子的摻雜會改變材料的晶體與電子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響其發(fā)光性能。通過深入探究稀土離子的摻雜效應(yīng)、能量傳遞機(jī)制及發(fā)光中心與基質(zhì)材料的相互作用，我們可以揭示含氧酸鹽稀土熒光粉的發(fā)光奧秘，為性能優(yōu)化提供堅實的理論基礎(chǔ)。
在性能優(yōu)化方面，含氧酸鹽稀土熒光粉的發(fā)光性能受多種因素制約，包括摻雜離子的種類與濃度、基質(zhì)材料的特性及制備工藝等。通過精細(xì)調(diào)控這些因素，我們可以實現(xiàn)對熒光粉發(fā)光性能的精準(zhǔn)控制。例如，調(diào)整摻雜離子的種類與濃度，可以優(yōu)化熒光粉的發(fā)光顏色與效率；改進(jìn)制備工藝，則能提升熒光粉的純度和分散性，進(jìn)一步增強(qiáng)其發(fā)光性能。
在應(yīng)用層面，含氧酸鹽稀土熒光粉憑借其獨特的發(fā)光特性，在照明、顯示、生物醫(yī)學(xué)及環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。在照明領(lǐng)域，它可作為LED光源的發(fā)光材料，提升照明效率與顯色指數(shù)；在顯示領(lǐng)域，它可作為熒光屏的核心材料，實現(xiàn)高清、高色域的顯示效果；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它可作為生物標(biāo)志物，助力細(xì)胞成像與藥物追蹤等研究；在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，它可作為傳感器材料，有效監(jiān)測大氣、水質(zhì)等環(huán)境中的有害物質(zhì)。
通過綜合現(xiàn)有研究成果與作者團(tuán)隊的實驗數(shù)據(jù)，本書將圍繞含氧酸鹽稀土熒光粉的發(fā)光性能與應(yīng)用展開全面探討，從發(fā)光機(jī)制、性能優(yōu)化到應(yīng)用領(lǐng)域逐一剖析。同時，本書也旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員與工程師提供寶貴的參考信息與靈感源泉，共同推動含氧酸鹽稀土熒光粉的研究與應(yīng)用邁向新的高度。
著者
2025年5月
第1章 緒論 001
1.1 稀土元素 001
1.1.1 稀土元素的分類與發(fā)光特性 001
1.1.2 稀土離子的能級 002
1.1.3 晶體場對稀土能級的影響 003
1.2 發(fā)光及發(fā)光材料 006
1.2.1 光致發(fā)光 007
1.2.2 電致發(fā)光 008
1.2.3 陰極射線發(fā)光 008
1.2.4 X 射線及高能粒子發(fā)光 008
1.2.5 熱釋發(fā)光 009
1.3 稀土發(fā)光材料 009
1.4 含氧酸鹽稀土發(fā)光材料 010
1.4.1 發(fā)光機(jī)理與性能特點 011
1.4.2 應(yīng)用領(lǐng)域 011
參考文獻(xiàn) 016
第2章 含氧酸鹽稀土熒光粉的制備 019
2.1 高溫固相反應(yīng)法 019
2.2 溶膠- 凝膠法 021
2.3 水熱法 022
2.4 燃燒法 023
參考文獻(xiàn) 024
第3章 含氧酸鹽稀土熒光粉的性能表征 025
3.1 結(jié)構(gòu)與形貌 025
3.1.1 晶體結(jié)構(gòu) 025
3.1.2 微觀形貌 026
3.1.3 元素和價態(tài) 027
3.2 光學(xué)性能 028
3.2.1 吸收光譜 028
3.2.2 熒光光譜 029
3.2.3 能級 031
3.2.4 熒光壽命 032
3.2.5 量子產(chǎn)率 032
3.2.6 色度坐標(biāo) 033
3.2.7 色純度 034
3.2.8 相關(guān)色溫 034
3.2.9 濃度猝滅 034
3.3 熱穩(wěn)定性 035
參考文獻(xiàn) 037
第4章 Sr3CaNb2O9:RE3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 038
4.1 引言 038
4.2 Sr3CaNb2O9:Eu3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 038
4.2.1 Sr3CaNb2O9:Eu3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 039
4.2.2 Sr3CaNb2O9:Eu3 的發(fā)光性能 044
4.2.3 Sr3CaNb2O9:Eu3 的應(yīng)用 049
4.2.4 小結(jié) 049
4.3 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 050
4.3.1 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 050
4.3.2 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3 的發(fā)光性能 054
4.3.3 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3 的應(yīng)用 065
4.3.4 小結(jié) 070
參考文獻(xiàn) 070
第5章 BaLaGaO4:RE3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 074
5.1 引言 074
5.2 BaLaGaO4:Eu3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 074
5.2.1 BaLaGaO4:Eu3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 074
5.2.2 BaLaGaO4:Eu3 的發(fā)光性能 080
5.2.3 BaLaGaO4:Eu3 的應(yīng)用 088
5.2.4 小結(jié) 092
5.3 BaLaGaO4:Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 093
5.3.1 BaLaGaO4:Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 093
5.3.2 BaLaGaO4:Sm3 的發(fā)光性能 096
5.3.3 BaLaGaO4:Sm3 的應(yīng)用 102
5.3.4 小結(jié) 104
5.4 BaLaGaO4:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 105
5.4.1 BaLaGaO4:Dy3 /Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 106
5.4.2 BaLaGaO4:Dy3 /Sm3 的吸收光譜 109
5.4.3 BaLaGaO4:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能 110
5.4.4 BaLaGaO4:Dy3 /Sm3 的應(yīng)用 119
5.4.5 小結(jié) 120
參考文獻(xiàn) 121
第6章 Ca2GaNbO6:RE3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 123
6.1 引言 123
6.2 Ca2GaNbO6:Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 123
6.2.1 Ca2GaNbO6:Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 123
6.2.2 Ca2GaNbO6:Sm3 的發(fā)光性能 129
6.2.3 Ca2GaNbO6:Sm3 的應(yīng)用 134
6.2.4 小結(jié) 136
6.3 Ca2GaNbO6:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 137
6.3.1 Ca2GaNbO6:Dy3 /Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 137
6.3.2 Ca2GaNbO6:Dy3 /Sm3 的吸收光譜 140
6.3.3 Ca2GaNbO6:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能 141
6.3.4 Ca2GaNbO6:Dy3 /Sm3 的應(yīng)用 148
6.3.5 小結(jié) 149
參考文獻(xiàn) 149
第7章 Ca2GaTaO6:RE3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 151
7.1 引言 151
7.2 Ca2GaTaO6:Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 151
7.2.1 Ca2GaTaO6:Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 151
7.2.2 Ca2GaTaO6:Sm3 的發(fā)光性能 156
7.2.3 Ca2GaTaO6:Sm3 的應(yīng)用 162
7.2.4 小結(jié) 164
7.3 Ca2GaTaO6:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 165
7.3.1 Ca2GaTaO6:Dy3 /Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 165
7.3.2 Ca2GaTaO6:Dy3 /Sm3 的吸收光譜 168
7.3.3 Ca2GaTaO6:Dy3 /Sm3 的光致發(fā)光特性 168
7.3.4 Ca2GaNbO6:Dy3 /Sm3 的應(yīng)用 175
7.3.5 小結(jié) 176
參考文獻(xiàn) 177
第8章 NaBaBi2(PO4)3:RE3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 178
8.1 引言 178
8.2 NaBaBi2(PO4)3:Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 178
8.2.1 NaBaBi2(PO4)3:Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 178
8.2.2 NaBaBi2(PO4)3:Sm3 的發(fā)光性能 183
8.2.3 NaBaBi2(PO4)3:Sm3 的應(yīng)用 185
8.2.4 小結(jié) 186
8.3 NaBaBi2(PO4)3:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能與應(yīng)用 186
8.3.1 NaBaBi2(PO4)3:Dy3 /Sm3 的制備及微觀結(jié)構(gòu) 186
8.3.2 NaBaBi2(PO4)3:Dy3 /Sm3 的吸收光譜 189
8.3.3 NaBaBi2(PO4)3:Dy3 /Sm3 的發(fā)光性能 189
8.3.4 NaBaBi2(PO4)3:Dy3 /Sm3 的應(yīng)用 195
8.3.5 小結(jié) 197
參考文獻(xiàn) 198
書單推薦
