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农用转光材料近几年发展迅速。传统的转光膜能够改善农作物的品质,实现增产增收,但是转光膜的耐候性和后加工性能较差,加之废弃的转光膜易造成环境污染,因而,转光膜在应用上受到了限制。本文的创新之处是合成了一类新型的转光玻璃,这种转光玻璃有望成为一类新型的转光材料。1.在空气气氛中合成了CaO-B2O3-SiO2:Eu3+玻璃体系。采用逐点搜索法研究了体系的玻璃形成区、用XRD研究了合成温度、利用红外光谱研究了玻璃的网络结构;研究了玻璃体系中Eu3+的激发光谱和发射光谱,归属了相应的跃迁发射;研究了掺杂Eu3+浓度对其发光强度的影响;研究了Eu3+的发光强度与玻璃厚度的关系。2.在还原气氛中合成了CaO-B2O3-SiO2:Eu2+玻璃体系。研究了该玻璃体系中Eu2+的激发光谱和发射光谱,并归属了其相应的跃迁发射;研究了掺杂Eu2+浓度对其发光强度的影响;研究了合成条件与Eu离子在玻璃中发光性质的关系;研究了玻璃中Eu2+的ESR性质,证实了玻璃体系中Eu2+的存在,得到了玻璃体系中Eu2+的能级图。3.在空气中用常规的高温合成法合成了CaO-B2O3-SiO2:Sm3+玻璃。研究了这种玻璃的激发光谱和发射光谱,合理归属了各谱项和跃迁;研究了荧光强度与激活剂离子Sm3+浓度的关系;我们研究了激发波长与玻璃中的Sm3+在605nm和650nm处发光强度比的关系;研究了Sm3+的掺杂浓度与荧光强度比I650/I605的关系;B2O3/SiO2比例最佳是在1.2至0.8之间。4.研究了CaO-B2O3-SiO2:Ce3+玻璃体系中Ce3+离子的激发光谱和发射光谱,归属了对应的跃迁发射。研究了Ce3+离子在玻璃中的配位状态和能级图。研究了CaO-B2O3-SiO2:Sm、Ce玻璃体系中的光谱性质,解释了其可能的机理。5.合成了CaO-B2O3-SiO2:Pr3+玻璃体系。研究了Pr3+的激发光谱和发射光谱,归属其对应的跃迁发射,确定了Pr3+在玻璃体系中的能级图;研究了Pr3+在该玻璃体系中的浓度猝灭效应;利用文献资料,对玻璃体系中Pr3+的光谱参数进行了拟合。6.研究了该玻璃体系中的敏化现象。发现存在Bi3+→Eu3+、Gd3+→Eu3+、Sm3+→Eu3+、Pr3+→Eu3+、Tb3+→Eu3+、Bi3+→Sm3+、Mn2+→Sm3+等敏化现象,我们分析了其光谱性质,探讨了敏化机理。Bi3+的加入使Eu3+离子发光强度大幅度增强,Bi3+和Eu3+之间以光的再吸收能量传递为主,不属于共振传递和激子传输能量。研究了其敏化发光的机理,同时研究了Bi3+的最佳掺杂浓度。Pr3+和Sm3+的加入使Eu3+离子发光强度增强,敏化的能量传递过程可能是声子支助的共振转移,研究了其敏化发光的机理,同时研究了Pr3+和Sm3+的最佳掺杂浓度。当Eu3+离子和Tb3+离子共存于CaO-B2O3-SiO2体系时,会发生了电子的传递:Eu3+(4f6)+Tb3+(4f8)→Eu2+(4f7)+Tb4+(4f7)Eu3+(4f6)离子趋向于得到一个电子形成更稳定的电子构型Eu2+(4f7),而Tb3+(4f8)离子趋向于失去一个电子形成更稳定的电子构型Tb4+(4f7)。Gd3+的加入使Eu3+离子发光强度增强,研究了其能量传递机理,同时研究了Gd3+的最佳掺杂浓度。Bi3+的加入使Sm3+离子发光强度大幅度增强,Bi3+和Sm3+之间以共振传递为主,而不属于光的再吸收能量传递和激子传输能量。研究表明,Bi3+→Sm3+的能量传递是电偶极.电四极的相互作用,同时研究了Bi3+的最佳掺杂浓度。Mn2+的加入使Sm3+离子发光强度大幅度增强,研究表明,Mn2+→Sm3+的能量传递是电偶极-电四极的相互作用,同时研究了Mn2+的最佳掺杂浓度。