S、Eu、Mn、Fe掺杂天然方钠石的制备及其光致发光特性研究

摘要

天然方钠石是一种含钠、铝及氯的硅酸盐类非金属矿物。非金属矿物材料属于新兴功能矿物材料的一类，由于它具有结构和光电磁性能，已成为高新技术和新材料的，最理想的原材料之一，其潜在需求市场巨大。揭示非金属矿物的发光特性及机理，对于矿物的利用以及改进材料的发光性质，研制出更多的高效率新型发光材料具有重要意义。人类对于发光的认识与矿物发光密切相关。发光材料的制备是发光材料研究的基础，特别是近年来，交叉学科的发展和新技术的开发，使发光材料的合成研究面临不可多得的机遇和挑战。硅酸盐系列发光材料是一种无毒、耐水性强和性能稳定的清洁光源。同传统的发光材料相比，硅酸盐发光材料具有激发光谱宽，发射光谱连续可调等性能特点，满足发光功能材料的需要。因此寻找和合成具有优良发光性能的方钠石硅酸盐发光材料的研究成为热点课题之一。
　　本文采用固相法，通过不同温度，加热不同时间的实验过程中获得S、Eu、Fe、Mn掺杂新疆天然方钠石的光致发光粉末。最佳的实验条件下制备方钠石的发光材料。用XRD(X射线衍射)对其结构进行表征。研究天然方钠石化学成分中的几种微量元素（S、Eu、Fe、Mn）的发光特性和室温下该一系列粉末的激发光谱，发射光谱特性。观察到微量元素之间的能量传递。对天然方钠石直接掺杂的微量元素含量及种类变化时，得到了发射黄、绿、橘黄、橘红、红等颜色的一系列荧光粉。发现改变天然方钠石中掺杂微量元素的比例来控制天然方钠石的荧光强度和荧光颜色。这种光致发光粉适合应用于近紫外LED（发光二极管）、太阳能电池、三基色荧光粉等方面。因此对方钠石发光特性的研究，对于找到和开发新型的，功能更为优异的发光材料，具有实际意义。

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第一章 绪 论

1.1 发光概述

1.2 稀土离子的发光原理

1.3 过渡金属离子及其发光原理

第二章 新疆天然方钠石及其光致发光特性

2.1 矿物发光

2.2 方钠石简介

2.3 方钠石发光特性

第三章 S、Eu 掺杂天然方钠石的发光特性

3.1 硫掺杂天然方钠石的光致发光特性

3.2 Eu 掺杂天然方钠石室温和低温下光致发光特性

3.3 硫、Eu 共掺杂天然方钠石光致发光特性

3.4 小结

第四章 硫、 Mn、Fe 掺杂天然方钠石的近红外发光特性

4.1 前言

4.2 试验方法

4.3 结果和讨论

4.4 小结

结论与展望

1.1 结论

1.2 展望

附录

参考文献

在读期间发表的论文

后 记