【摘 要】
：
在以往的研究中,对长余辉材料的开发主要集中在稀土离子掺杂。但稀土存在分离困难以及提取过程中会污染环境以及价格易波动等缺点,极大地限制了其商业应用。因此,寻找一种高效且不含稀土的新型长余辉发光材料一直是一个重要且急需解决的问题。Cu2+在不同化合物中的发光性质、发光机理以及在化合物中的发射光谱移动规律并不清楚,对设计高效Cu2+掺杂的发光功能材料带来障碍。因此,探索Cu2+在相应系列化合物中的晶格环
论文部分内容阅读
在以往的研究中,对长余辉材料的开发主要集中在稀土离子掺杂。但稀土存在分离困难以及提取过程中会污染环境以及价格易波动等缺点,极大地限制了其商业应用。因此,寻找一种高效且不含稀土的新型长余辉发光材料一直是一个重要且急需解决的问题。Cu2+在不同化合物中的发光性质、发光机理以及在化合物中的发射光谱移动规律并不清楚,对设计高效Cu2+掺杂的发光功能材料带来障碍。因此,探索Cu2+在相应系列化合物中的晶格环境、电子结构与其发光波长的关系规律,为研究Cu2+离子激活的发光材料提供新的契机、对理解新型Cu2+离子掺杂功能材料及拓展其应用领域具有极其重要的理论和实践意义。本论文以Cu2+离子为激活剂,镓酸盐为基质,尝试设计具有潜在优异性能的长余辉材料,总结了Cu2+离子在镓酸盐（Sr Ga2O4、Ba Sr Ga4O8、Sr Ga2Ge2O8）中的电子结构、晶格环境与发光性质的内在关系。主要研究内容如下:1.首次制备出一种不含稀土的红色发光材料Sr Ga2O4:Cu2+。结果表明:在347 nm激发下,该材料表现出主峰位于622 nm的红色宽带发射,在撤去激发光源后,余辉可以持续36小时以上。红色荧光和长余辉发射均来源于Cu2+-O2-的电荷迁移跃迁。根据其热释光谱和第一原理计算发现:具有合适的陷阱深度的O空位和Ga-空位,在余辉过程可以从价带俘获并存储激发能量,显著延迟发射过程并产生余辉现象。2.通过组分替换,制备出一种绿色发光材料Ba Sr Ga4O8:Cu2+。我们发现:其跃迁与Sr Ga2O4:Cu2+同样归属于O2-到Cu2+的电荷转移,但在346 nm激发下,该材料表现出450-650 nm的绿色宽带发射,最大波长为525 nm,其余辉衰减时间也仅可持续3小时。从热释光曲线来看,我们发现只有一种类型的陷阱中心,深度为0.84 e V,而在Sr Ga2O4:Cu2+中发现三种类型的俘获中心,陷阱深度为0.87-1.85 e V,从而导致余辉性能的差异。3.为了探索Cu2+发光在镓酸盐中潜在的关系,我们通过Ge取代部分Ga位置,制备出Sr Ga2Ge2O8:Cu2+发光材料。该发光材料最大波长为536 nm,介于Ba Sr Ga4O8:Cu2+和Sr Ga2O4:Cu2+之间。为了更好理解Cu2+发光波长的移动规律,我们从P.Dorenbos的化学位移模型的新角度对其电子结构进行了研究。我们发现镓酸盐中Cu2+的发射波长会随着价带顶位置的上移而相应的红移。另外,相比于Sr Ga2O4:Cu2+和Ba Sr Ga4O8:Cu2+,Sr Ga2Ge2O8:Cu2+余辉衰减时间约为40分钟,这是因为它具有更深的陷阱约为0.99 e V,俘获以及释放电子能力相对较弱。综上所述,我们可以发现:通过调整基质的组分可以改变Cu2+掺杂能级相对于基质价带顶的位置,进而改变Cu2+的发射波长。它的长余辉特性可以通过组分和陷阱深度进行调控。因此,我们的研究结果可能对今后设计高效Cu2+掺杂的发光功能材料提供新思路。
其他文献
滚动轴承振动信号能够及时准确地提供机电设备状态特征信息，且可实现在线或离线监测，广泛用于滚动轴承故障诊断。由于滚动轴承工作环境复杂多变，往往掺杂较多噪声，噪声会淹没机电设备状态的有用特征信息。针对传统小波阈值函数对轴承信号降噪不明显的问题，提出了一种用于轴承振动信号降噪的差分进化优化小波软阈值算法，对含噪信号进行小波分解，利用广义交叉验证GCV函数作为新的阈值函数对分解后的小波系数进行处理，结合差
轴承作为离心泵的重要零部件,其运行状态若出现异常则会直接影响到设备的安全生产,严重情况下会造成重大财产损失以及人身安全事故。为了尽可能地减少轴承故障对离心泵运行性能的影响,改进传统故障诊断方法的不足,本文对比分析了工程应用中各类监测方法及诊断模型的优劣性,应用深度学习等相关理论对离心泵轴承的状态监测及故障诊断方法开展了深入研究。针对离心泵多轴承振动信号相互干扰、复杂工况下各类环境因素会影响到故障模
肺癌是我国男性发病率第一、男性女性死亡率第一的恶性肿瘤，且发病率和死亡率仍在上升，肺癌筛查是早期发现肺癌与改善预后的重要举措。美国国立综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network,NCCN）每年更新《NCCN肺癌筛查临床实践指南》，2023年第2版于2023年5月发布。该指南依据最新研究进展以及高级别循证医学证据，制定肺癌尤其是肺癌中最常见和最受关注的非
黄金尾矿和铁尾矿作为工业固体废弃物,随着工业的不断发展,其产量日益增长,为生态环境带来了巨大的破坏。目前对黄金尾矿和铁尾矿的回收利用率不高,但回收利用尾矿废料对解决生态环境问题具有重要意义。本文利用双旗山黄金尾矿和阳山铁尾矿（中国福建）作为主原料,添加部分氧化物辅助原料,制备出CaO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。研究了组分与制备工艺对微晶玻璃的相组成与性能的影响,取得如下成果:（1）以双旗
氢能被认为是一种有望替代传统化石燃料的清洁能源。电解水制氢技术具有污染小、产氢纯度高等优点,同时可以与风、光等再生能源发电联用实现“绿氢”的制备,近年来备受关注。然而,在大规模商业化进程中,高耗能一直是电解水制氢技术亟待解决的问题。在电解水的两个半反应中,OER（析氧反应）由于涉及四电子转移过程,具有更高的反应能垒,是主要耗能反应。设计具有较低的OER反应过电位的催化剂,对于降低电解水制氢成本具有
电接触材料在开关电器中担负着接通、承载和断开电流的任务。它是开关电器中最核心的元件,也是最容易出故障的部件,它的性能直接影响着开关电器的质量和使用寿命,因此就要求电接触材料不仅具备良好的物理力学性能,还要具备优异的抗电弧烧蚀性能。传统的Ag基金属氧化物,比如Ag/Cd O存在Cd毒污染问题,对人类和环境有极大的危害;环保型Ag/SnO2虽具有良好的导电、导热和热稳定性能,但电阻率较大、界面润湿性差
渗氮是提升钢铁零件服役性能的重要手段,但由于受到原子扩散热、动力学的影响,钢的渗氮往往需要较高的处理温度和较长的工艺周期,容易引发基体性能下降、工件变形等问题。因而降低渗氮温度和缩短工艺周期在钢铁材料的实际生产中有着重要的意义。凭借着纳米结构中原子的快速扩渗效应,机械塑性变形所致的表面纳米化预处理技术具有明显降低钢铁材料渗氮处理温度的作用,但限制于其不能处理复杂形状或大尺寸的工件,此技术难以在实际
Fe-Si-Al软磁粉芯在几kHz到几十kHz频率范围内具有卓越的软磁性能,运用极为广泛。但随着电子器件逐渐向几百kHz应用频率发展,粉芯的使用频率也逐渐提高,随之而来的磁损耗增大成为无法避免的问题。为了提高Fe-Si-Al粉芯的使用频率,降低其在几百kHz频率范围内的磁损耗,本文研究了Fe-Si-Al粉末粒径和表面绝缘工艺对软磁粉芯的中高频软磁性能影响。首先,采用磷酸钝化工艺分别对D50=5μm
作为第三代稀土永磁体的烧结Nd Fe B有着“磁王”的美誉,凭借其优异的磁性能以及超高的性价比而被广泛应用。尤其新能源产业的发展极大地增加了对Nd Fe B磁体的需求量。目前,烧结Nd Fe B具有较高的剩磁和磁能积,已接近其理论最大值,然而磁体矫顽力较低,与理论值之间仍存在较大差距,且磁体本身较差的温度稳定性严重限制了其使用范围。为了解决以上问题,一般通过添加重稀土元素的方式来提高磁体矫顽力。然
近年来,新能源汽车的发展非常迅速,正在逐渐替代燃油汽车。电池作为新能源汽车的“动力提供者”也成为了能源领域的研究热点,在各种新兴和成熟的电动汽车技术中,锂电池因其各种优点为大多数汽车制造商所青睐。在锂离子电池中正极材料有着非常重要的地位,而在各种正极材料中,Li(Ni1-x-yCoxMny)O2三元正极材料凭借其优异的特性吸引了大量的科研工作者。本文主要采用一种简便、高效的MOFs（金属有机框架）