文档详情

光致发光高分子材料.doc

发布:2017-01-27约5.34千字共7页下载文档
文本预览下载声明
光致发光高分子材料 摘要:稀土高分子发光材料由于兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而倍受瞩目。本文就稀土光致发光材料进行了分类,对其发光特性作了简要介绍,综述了其开发与应用的历史与现状,并介绍了其目前在各个领域的应用产品。 关键词稀土;高分子;光致发光材料;长余辉材料 1前言 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光而后发光的物质。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。可利用其制成各种危险标识、警告牌;做成各种安全、逃生标志;在应付突发事件、事故中可发挥巨大的作用。在发生突发事故时,电源往往被切断,这使得许多依靠电源发光照明的安全标志失去了作用,而采用长余辉发光材料的安全标志此时将发挥其特殊的作用。因此长余辉光致发光材料的研究,具有重要的科学意义和实用性[1]。 现在我们已开发出很多实用的发光材料。在这些发光材料中,稀土元素起的作用非常大[2,3]根据激发源的不同,稀土发光材料可分为光致发光材料、阴极射线(CRT)发光材料、X射线发光材料以及电致发光材料[4]。本文主要介绍光致发光材料. 2光致发光材料的发光原理[5] 发光材料被外加能量(光能)照射激发后,能量可以直接被发光中心吸收(激活剂或杂质),也可被发光材料的基质吸收。在第种情况下,吸收或伴有激活剂电子壳层内的电子向较高能级的跃迁或电子与激活剂完全脱离及激活剂跃迁到离化态(形成“空穴”)。在第二种情况下,基质吸收能量时,在基质中形成空穴和电子,空穴可能沿晶体移动,并被束缚在各个发光中心上,辐射是由于电子返回到较低(初始)能量级或电子和离子中心(空穴)再结合(复合)所致。即当外加能量(光能)的粒子与发光基质的原子发生碰撞而引起它们激发电离。电离出来的自由电子具有一定的能量,又可引起其他原子的激发电离,当激发态或电离态的原子重新回到稳定态时,就引起发光[6]。发光基质将所吸收的能量转换为光辐射,这就是光致发光材料激发发光的简要原理。根据这个原理,只要在工艺上能实现具有一定能量的粒子与发光基质的原子发生碰撞,就能使发光材料发光。至于发光的颜色可以由选用的基质和激活剂种类来加以控制。 3稀土高分子光致发光材料 稀土光致发光材料是一类具有独特性能的发光材料,其荧光单色性好,发光强度高,已引起人们极大的研究兴趣圈。我国是稀土资源大国,对稀土资源进行深度加工制成高附加值的新型功能材料具有重大意义。稀土荧光络合物以其优异的荧光性能在激光材料、光致发光、电致发光材料领域的潜在应用引起人们极大的研究光趣困。稀土金属离子作为一种有效的发光中心,在无机和有机发光材料中已有广泛应用。然而稀土无机材料存在着难加工成型、价格高等问题;稀土有机小分子配合物则存在稳定性差等问题,这些因素限制了稀土发光材料更为广泛的应用。高分子材料本身具有稳定性好及来源广、成型加工容易等特点,如果将稀土元素引人到高分子基质中制成稀土高分子光致发光材料,其应用前景将十分广阔川。近年来,由于稀土高分子发光材料兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而倍受瞩目。一般由于稀土元素半径大,其配合物的配位数也较多,以7、8、9、10较为常见,有时甚至高达12,配位数多少与配体的种类、大小及所带电荷有关[7]。稀土高分子配合物发光材料的研究始于20世纪60年代初,wolff班和Pressley以聚甲基丙烯酸甲酷为基质制得稀土荧光材料,发现馆与。噬吩甲酞三氟丙酮的配合物Eu(TTA)3在高分子基质中发生从配体TTA到Eu3+的能量转移,从而使Eu3+发强荧光。近年来,由于含发光稀土离子的高分子材料兼有稀土离子优异的发光性能和高分子化合物易加工的特点,引起了广泛关注。 研究方法基本为3种: (l)稀土离子与高分子链上含有竣基、磺酸基或者其他配体的高分子化合物反应得到稀土高分子络合物 (2)合成可发生聚合反应的稀土络合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子化合物; (3)稀土络合物与高分子化合物混合得到发光材料。 其中将稀土荧光络合物和高分子化合物通过溶剂溶解或者熔体共混得到发光材料的方法较前两种方法工艺简单。这类材料具有良好的发光性能,但对其荧光强度的影响因素研究鲜见报道。Okamoto等研究了有机小分子稀土络合物掺杂到高分子体系中的荧光性能,但对稀土络合物在高分子体系中的分散情况及稀土络合物与高分子之间的相互作用研究少见进一步报道。 4 无机光致发光材料 无机光致发光材料是由基质和激活剂组成的,其中基质是不发光的物质,但是当在基质中加入少量的离子或原子时,这些被称作激活剂的离子或原子被结合到基质的晶格中,引起某个中心的激活而发光有时,有的激活剂还需与敏化剂配合使用,敏化剂能吸收外界能量并将其传递给激活剂而使其
显示全部
相似文档