论文部分内容阅读
机械发光(ML)材料是一种可以将加载的机械力(如变形、摩擦、碰撞、振动等)转换为可见光的荧光材料。作为机械发光的一个重要类别,弹性应力发光(EML)材料在弹性范围内存在机械发光强度与加载应力大小的线性关系。这种具有潜力的弹性应力发光材料可以作为应力探针来检测人工皮肤,工程结构,活体的应力分布。该探测器具有无线传输,非破坏性,可重复性,实时可视等特点。特别是,机械发光传感器已被发现可以作为自供电的发光传感器。为进一步加快机械发光材料的多样化,满足社会生产需求,我们对掺杂稀土离子的发光材料进行初步研究,研究内容主要有以下三个方面:(1)开发出具有机械发光性能的新型橙红色长余辉发光材料Sr3Al2O5Cl2:Eu0.01,Ce0.005。在余辉光谱中,Sr3Al2O5Cl2:Eu0.01,Ce0.005样品在585 nm处出现宽峰,余辉颜色为橙红色。此外,与Sr3Al2O5Cl2:Eu0.01相比,Ce3+的加入使样品力致发光强度增强,这是因为Ce3+的掺杂增加了陷阱浓度而影响材料的性质。(2)(1)通过高温固相法优化出具有机械发光性能的黄绿色长余辉发光材料Sr1.97Si1-xPxO4:Eu0.01,Dy0.02。荧光发射光谱显示,样品均在490 nm处出现宽峰,是Eu2+的4f65d→4f7跃迁发光。余辉光谱证明样品余辉颜色为黄绿色。当P3+的掺杂浓度达到1%时,样品的余辉强度和力致发光强度均达到最强。(2)通过高温固相法,制备具有长余辉和机械发光性能的发光材料Sr1.97-xMgxSi0.99P0.01O4:Eu0.01,Dy0.02,并分别对含不同Mg2+浓度的样品进行表征。从荧光发射光谱来看,样品的发光来源于Eu2+的4f65d→4f7跃迁。Mg2+的加入改变Mg/Sr的比例,对样品的发光、余辉衰减、热释发光和机械发光都有很大的影响。当Mg2+的掺杂浓度达到5%时,样品的力致发光强度最强。(3)通过高温固相法制备具有机械发光性能的绿色长余辉发光材料SBAO:Eu(Sr0.975Ba0.025Al1.9925O4:Eu0.0075)。材料发射出强的绿光是由于Eu2+的4f65d→4f7跃迁发光。将SBAO:Eu粉末样品与液态硅胶混合,制备出形状一致,厚度不同的发光薄膜。在相同条件下,发光薄膜的发光随着拉力的增加而增强;随着速度的增加而增强。发光薄膜在小于10N力的作用下,就具有明显的机械发光性能。