光致發(fā)光材料

1、最貴的夜明珠世界上最大夜明珠價(jià)值22億元2010年11月22日，海南僑鄉(xiāng)文昌市寶玉宮展出世界上最貴的的夜明珠，這顆夜明珠來(lái)自中國(guó)內(nèi)蒙古，材質(zhì)以螢石礦物為主，發(fā)現(xiàn)時(shí)是不規(guī)則形狀，用 3 年時(shí)間加工而成現(xiàn)形，重達(dá) 6 噸，直徑1 . 6 米，在關(guān)閉光源的黑暗環(huán)境中能發(fā)出晶瑩透亮的光芒。業(yè)內(nèi)專家估計(jì)價(jià)值22億元人民幣。1光致發(fā)光材料種類(lèi)反光材料：將照在其表面上的光迅速地反射回來(lái)熒光材料：吸收一定波長(zhǎng)的光，立刻向外發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。自發(fā)光體:自發(fā)光物體在黑暗中可發(fā)光磷光物體:由于含有磷元素而發(fā)光搞笑車(chē)貼熒光棒手機(jī)屏幕發(fā)光蓄光型自發(fā)光夜光粉2 發(fā)光就是物質(zhì)內(nèi)部以某種方式吸收能量以后，以熱輻射以外的光輻射

2、 形式發(fā)射出多余的能量的過(guò)程。 晶體中離子的發(fā)射光譜的能量均低于吸收光譜的能量，并且是寬帶譜。 一般說(shuō)來(lái)，發(fā)光固體吸收了激活輻射的能量h，發(fā)射出能量為h的光，而總小于，即發(fā)射光波長(zhǎng)比激活光的波長(zhǎng)要增大。光致發(fā)光原理3熒光體發(fā)光機(jī)制4磷光體發(fā)光機(jī)制5位形坐標(biāo)模型 由于原子質(zhì)量比電子大得多，運(yùn)動(dòng)也慢得多，故在電子躍遷中，可以認(rèn)為晶體中原子間的相對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)速率是恒定不變的（即弗蘭克-康登原理 Franke-Condon）。 這樣就可以采用位形坐標(biāo)來(lái)討論發(fā)光中心的吸收和發(fā)射過(guò)程。6位形坐標(biāo)模型（Configurational Coordinate Model CCM） 發(fā)光中心基態(tài)的勢(shì)能圖7位形坐標(biāo)

3、模型（Configurational Coordinate Model CCM）發(fā)光中心基態(tài)和激發(fā)態(tài)的勢(shì)能圖8 激活過(guò)程： 電子從基態(tài)能級(jí)A躍遷到激發(fā)態(tài)的較高能級(jí)B 產(chǎn)生一個(gè)活性中心。這個(gè)過(guò)程體系能量從A垂直上升到B。但在激發(fā)態(tài)，由于離子松弛，電子以熱能形式散射一部分能量返到新激發(fā)態(tài)能級(jí)C 形成新的活性中心。那么，發(fā)光過(guò)程就是電子從活化中心C 回到原來(lái)基態(tài)A或D。顯然，激活過(guò)程能量EABECA或ECD。發(fā)光中心基態(tài)和激發(fā)態(tài)的勢(shì)能圖9發(fā)光“熱淬滅”效應(yīng)（Thermalquenching effect）在E點(diǎn)，激發(fā)態(tài)的離子在能量不改變的情況下就可以回到基態(tài)，然后再通過(guò)一系列的改變振動(dòng)回到基態(tài)的低能

4、級(jí)上去。因此，E 點(diǎn)代表一個(gè)“溢出點(diǎn)”（Spillorer Point）。如果這樣，全部能量就都以振動(dòng)能的形式釋放出來(lái)，因而沒(méi)有發(fā)光產(chǎn)生。顯然，E 點(diǎn)的能量是臨界的。一般說(shuō)來(lái)，溫度升高，離子熱能增大，依次進(jìn)入較高振動(dòng)能級(jí)，就可能達(dá)到E 點(diǎn)。發(fā)光中心基態(tài)和激發(fā)態(tài)的勢(shì)能圖10非輻射躍遷在上述熱淬滅現(xiàn)象的那種情況中，激發(fā)離子通過(guò)把振動(dòng)能傳遞給環(huán)境基質(zhì)晶格，而失了其剩余的能量，返回到較低的能級(jí)上。這種躍遷過(guò)程不發(fā)射電磁波，即光，因而稱為非輻射躍遷（nonrediative transition）. 另外，某些雜質(zhì)以非輻射能傳遞方式對(duì)發(fā)光材料有“毒物”作用，激發(fā)光因材料含有毒物而淬滅。具有非輻射躍遷的離

5、子有Fe3+、Co2+、Ni2+等，因而在制備磷光材料中應(yīng)當(dāng)杜絕這些雜質(zhì)的存在。1112光致發(fā)光材料的應(yīng)用新型無(wú)機(jī)發(fā)光材料13光致發(fā)光材料的應(yīng)用一 光致發(fā)光材料一個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域是照明光源，包括低壓汞燈、高壓汞燈、彩色熒光燈、三基色燈和紫外燈等。14低壓汞燈與紫外燈 低壓汞燈 低壓汞燈又稱滅菌燈，主要應(yīng)用作殺菌燈、熒光分析、光譜儀波長(zhǎng)基準(zhǔn)。低壓汞燈光強(qiáng)低，光固化速度慢，但發(fā)熱量小，不需冷卻就可使用，在印刷制版上用得也較多。 紫外線殺菌燈（UV燈），實(shí)際上是屬于一種低壓汞燈。它利用低壓汞蒸汽（10-2Pa）被激發(fā)后發(fā)射的紫外線被燈管內(nèi)壁的熒光粉吸收后激發(fā)出可見(jiàn)光。15低壓汞燈與紫外燈紫外燈 低壓

6、汞燈消毒殺菌用途很廣，有醫(yī)院、學(xué)校、托兒所、電影院、公交車(chē)、辦公室、家庭等，它能凈化空氣，消除霉味，另外還能產(chǎn)生一定量的負(fù)氧離子，經(jīng)紫外線消毒的房間，空氣特別清新。在公共場(chǎng)合，經(jīng)紫外線消毒，可避免一些病菌經(jīng)空氣傳播或經(jīng)物體表面?zhèn)鞑?。長(zhǎng)壽命的紫外線殺菌燈在水消毒、環(huán)保工程方面的應(yīng)用意義重大。16彩色熒光燈 彩色熒光燈 彩色熒光燈燈管內(nèi)壁涂有熒光粉，熒光粉吸收紫外線的輻射能后發(fā)出可見(jiàn)光。熒光粉不同，發(fā)出的光線也不同，這就是熒光燈可做成白色和各種彩色的緣由。熒光燈的發(fā)光效率遠(yuǎn)比白熾燈和鹵鎢燈高，是目前節(jié)能的電光源。 17高壓汞燈 高壓汞燈 高壓汞燈是玻殼內(nèi)表面涂有熒光粉的高壓汞蒸汽放電燈，發(fā)柔和的白

7、色燈光。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本，低維修費(fèi)用，可直接取代普通白熾燈，具有光效長(zhǎng)，壽命長(zhǎng)，省電經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。 主要用于工業(yè)照明、倉(cāng)庫(kù)照明、街道照明、泛光照明、安全照明等。 高壓汞燈發(fā)出的光中不含紅色，它照射下的物體發(fā)青，因此只適于廣場(chǎng)、街道的照明。 18三基色燈 三基色燈 三基色是指紅、綠、藍(lán)三種基本色光，熒光燈用的紅綠藍(lán)三種基色熒光粉都以稀土元素作為主要成分。三基色熒光燈就是在燈管上涂有三基色稀土熒光粉，并填充高效發(fā)光氣體而制成的。三基色熒光燈是優(yōu)質(zhì)的綠色照明產(chǎn)品，目前世界各國(guó)都在大力提倡和推廣的光源。在歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，它已取代了大部分的白熾燈，并逐步取代普通熒光燈。19光致發(fā)光材料的應(yīng)用二 光致

8、材料的另一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域是等離子體顯示。 等離子體顯示技術(shù)（PDP）主要利用電極加電壓、惰性氣體游離產(chǎn)生的紫外光激發(fā)熒光粉發(fā)光制成顯示屏。 等離子體顯示具有亮度大、對(duì)比度高、壽命長(zhǎng)、視角大、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 主要用于計(jì)算機(jī)終端顯示以及各種圖形、符號(hào)、數(shù)字的顯示。還可用于壁掛式彩色電視和大屏幕顯示等。 等離子體顯示器20光致發(fā)光材料的應(yīng)用三光致發(fā)光粉是制作發(fā)光油墨、發(fā)光涂料、發(fā)光塑料、發(fā)光印花漿的理想材料。 紅 橙 黃 綠 藍(lán) 紫21光致發(fā)光材料的應(yīng)用三發(fā)光油墨圖發(fā)光油墨適用于網(wǎng)印各種發(fā)光效果的圖案文字，如標(biāo)牌、玩具、字畫(huà)、玻璃畫(huà)、不干膠等。因其具有透明度高、成膜性好、涂層薄等特點(diǎn)，可在各類(lèi)浮雕、圓雕（佛像、瓷像、石膏像、唐三彩）、高分子畫(huà)、燈飾等工藝品上噴涂或網(wǎng)印，在不影響其原有的飾彩或線條的前提下大大提高其附加值。 發(fā)光油墨的顏色有：透明、紅、藍(lán)、綠、黃等。22光致發(fā)光材料的應(yīng)用四 光致發(fā)光材料在安全方面上的應(yīng)用是其最為普遍的。在安全方面，光致發(fā)光材料可用作安全出口指示標(biāo)記、撤離標(biāo)記等。它能保持最亮的光照度和持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間照明。23光致發(fā)光材料的應(yīng)用五，用光致發(fā)光材料制作精美產(chǎn)品，一些不屬安全標(biāo)志的產(chǎn)品。例如：T恤衫、宣傳品、兒童玩具、小標(biāo)簽等可以利用光致發(fā)光材料進(jìn)行裝飾印刷。T恤衫宣傳品24其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料（按激發(fā)方式）