近年来，稀土发光材料成为大家研究的热点。


Mazzanti等合成了一系列改性的8-羟基喹啉配体，可敏化Nd3 +，Er3+ ，Yb3+离子发光，这些配合物可溶于水，在一定PH值 下能检测到相应稀土离子较强的近红外光。 张洪杰等研究了有机无机杂化近红外发光材料，改善了因稀 土配合物的稳定性和加工性差而导致的近红外发光强度低的 问题。
研究其中Eu2+对Nd3+的近红外敏化作用及Eu2+和N d3+掺杂量对样品发光的影响。 分析Eu2+的发射波长对Li2MSiO4: Eu2+ , Nd3+(M= Ca,Sr,Ba)中Eu2+和Nd3+之间的能量传递效率。 分析能量传递机理。



调查现状，研究国内外进展，确定研究题目
技 术 路 线
Zn3Al2Ge2O10:Cr3+ 发光性能及机理研究
Li2MSiO4:Eu2+,Nd3+ (M=Ca,Sr,Ba)能量传递机理研究
煅烧时间
分析发光机理
掺杂浓度
煅烧温度 论文撰写
分析敏化离子与激活离子 之间能量传递效率规律
ห้องสมุดไป่ตู้
创新点

用AlO3代替GaO3，制备Zn3Al2Ge2O10:Cr3+，有利 于降低成本。
报告内容




研究背景及意义 国内外研究现状 研究内容 研究方法 技术路线 创新点和难点 时间安排
研究背景及意义

目前，关于可见光区长余辉材料的研究相对比较成熟，尤其 是蓝光和绿光材料的余辉亮度和持续时间均满足实际需求， 已经被商业应用于夜间交通指示、消防应急以及工艺美术等 领域。 近年来，利用近红外波段的光辐射进行荧光免疫分析成为研 究热点。近红外发光在激光和光纤通讯、医学诊断等热门领 域也有潜在应用。 目前研究的近红外发光材料的发光强度还比较弱，如何提高 发光强度还需进一步研究。
按不同化学计量比制备Zn3Al2-xGe2O10:xCr3+，找到
的Cr3+ 的最佳掺杂量x的值

在不同温度下煅烧相同时间测发光性能，并用扫描 在一定温度下煅烧不同时间测发光性能
电子显微镜观察样品形貌。

根据实验结果分析该材料的长余辉发光机理
研究方法
三、稀土离子掺杂近红外发光材料研究

通过高温固相法制备Li2MSiO4:Eu2+,Nd3+(M=Ga,S r,Ba)的近红外发光材料。

选择Eu2+作为敏化剂，有利于拓宽近红外荧光标记 物的研究范围，且Eu2+掺碱土硅酸盐制备温度低,物 理化学性质稳定,发光性能良好。
难点
材料的近红外发光强度一般较弱，所以探测信号的 信噪比较小，给分析带来困难。
实验的可重复性不好
时间安排
任务起止时间 2014.05-2014.06 2014.09-2014.10 任务内容 收集国内外研究现状资料，拟定思路，编写 开题报告 查阅文献资料，掌握长余辉发光材料的制备 方法，发光性能表征方法。了解文献中解释 的发光机理。 开题 做实验，收集数据 整理数据，数据分析
研究方法
一、高温固相反应法

工艺简单，适合工业化生产，所以是至今普遍使 用的方法 反应温度高，保温时间长，对设备要求较高；产 物颗粒分配不均匀易团聚；煅烧后要求球磨粉碎， 令材料的发光强度大幅度降低。

研究方法
二、采用高温固相法制备Zn3Al2Ge2O10:Cr3+

用XRD分析样品的物相和结构。
2014.10 2014.11-2015.03 2015.04-2015.07
2015.08-2015.12
2016.
论文撰写
论文答辩
研究内容

影响Zn3Al2Ge2O10:Cr3+材料近红外发光性能的因素
掺杂浓度
煅烧时间 煅烧温度

发光强度
激发和发射光谱 余辉特性
分析Zn3Al2Ge2O10:Cr3+长余辉发光机理
空位和反位缺陷 稀土掺杂的敏化离子和激活离子之间的能量传递机理

掺杂浓度
基质种类 敏化离子的发射光谱与激活离子的激发光谱



就长余辉材料发光机理而言，一些发光现象还不能用现有模 型和机理加以很好的解释，需要进一步探讨。
国内外研究现状

目前，关于近红外长余辉材料的研究主要集中于Cr3+离 子掺杂的镓锗酸盐。 Bessiere 等研究发现，Zn空位对尖晶石型材料ZnGa2O4: Cr3 +的余辉性能起关键作用。 Pan等报道的镓锗酸盐材料Zn3Ga2Ge2O10:Cr3+的余辉 亮度高且持续时间长，其优良的余辉性能与 Ge4+离子 有很大关系。 Abdukerim等用溶胶-凝胶法制备的锌镓锗酸盐Zn2.94Ga 3+ 3+ 1.96Ge2O10:Cr ，Pr 通过共掺杂离子的方法明显增强 了样品的余辉性能，使得其能够在生物透明窗口范围 内显示超长的高亮度近红外余辉。