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1、滨州学院应用化工技术专业毕业设计（论文）毕业设计（论文）题 目铋离子掺杂红外发光材料综述 系 （院）化学与化工系专 业应用化工技术班 级2010级4班学生姓名居晨学 号1023100825指导教师刘志亮职 称助教二一三年三月十五日I滨州学院应用化工技术专业毕业设计（论文）铋离子掺杂红外发光材料综述摘要铋离子红外发光具有良好的应用前景，铋是天然放射性元素，为有银白色光泽的金属，质脆易粉碎；室温下，铋不与氧气或水反应，在空气中稳定，加热到熔点以上时能燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时与空气作用，也可与硫、卤素化合。而发光是物体将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程，而红外发光是某一
2、段波长的光波吸收能量转换为光辐射的过程。近红外有机发光材料主要集中在两大类：一是稀土元素配合物；二是有机离子染料。远红外线是红外线中的一种，远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。本文章就铋离子掺杂红外发光材料的机理以及影响因素做出理论解释，并就铋离子掺杂红外发光材料的前景进行展望。关键字：铋离子；红外发光；机理；影响因素Review on Bi-doped infra-luminescence materials AbstractBismuth ions infrared glow light has good of applicati
3、on prospects, bismuth is natural radioactive elements, for metal with silver luster, very brittle shatter easily; At room temperature, bismuth does not react with oxygen or water, stable in the air, heated to melting point above can burn, a light blue flame, and generate the bismuth oxide bismuth in
4、 red with the air, also can compound with sulfur and halogen. And luminous objects is to absorb the way energy is converted to optical radiation, the process of the infrared light is a Duan Bo long wavelengths absorbed energy is converted to optical radiation process. Nir organic light-emitting mate
5、rials are mainly concentrated in two categories: one is the rare earth complexes; Second, the organic dye ions. Far infrared ray is one of the infrared, far infrared ray has strong penetration and radial force, has a significant effect, temperature effect and resonance, it is easy to absorbed by the
6、 object and translated into the internal energy of the object. This article is bismuth ions doping mechanism and affecting factors of the infrared light emitting materials to make theoretical explanation, and bismuth ions doped future infrared light-emitting materials is prospected as well.Bismuth i
7、on infrared glow has good of application prospects, bismuth is natural radioactive element, for has silver gloss of metal, mass crisp easy crushed; at room temperature Xia, bismuth not and oxygen or water reaction, in air in the stability, heating to melting point above Shi can burning, issued light
8、 blue of flame, generated three oxidation II bismuth, bismuth in red hot Shi and air role, also can and sulfur, and halogen combined. , Shiny object somehow absorbed radiation energy into light, and infrared light is a wavelength of light energy converted to optical radiation absorption process. Nea
9、r infra-red organic light-emitting materials are mainly concentrated in two broad categories: first, the complexes of rare earth elements; the second, organic Ionic dyes. Far infrared is a form of infrared, far infrared rays with strong penetration and radiation, with significant temperature effects
10、 and resonance effects, it is absorbed by the body and transform into objects of internal energy. The article bismuth-doped infrared light emitting materials to theoretical explanations of the mechanism and influencing factors and prospect prospect of bismuth ions-doped infrared light emitting mater
11、ial.Key words: Bismuth ion; infra-luminescence; mechanization; influencing factorIII目录引言- 1 -第一章 铋离子简介- 2 -1.1 铋离子简介- 2 -第二章 红外发光材料研究进展- 2 -2.1 发光材料简述- 2 -2.2 红外发光材料简述- 2 -2.2.1 近红外有机发光材料- 3 -2.2.2 远红外有机发光材料- 3 -第三章 铋离子掺杂红外发光材料机理- 5 -3.1近红外发光机理- 5 -3.1.1高价态离子Bi5+- 5 -3.1.2 低价态Bi离子Bi+- 5 -3.1.3 Bi原子或
12、者团簇- 6 -第四章 铋离子掺杂红外发光材料影响因素- 6 -4.1 光学碱度- 6 -4.2 配位环境- 6 -4.3 晶体场- 7 -4.4 能量传递- 7 -第五章 铋离子掺杂红外发光技术的前景展望- 8 -参考文献- 8 -谢 辞- 9 -引言随着社会的不断进步，发光材料已经广泛进入我们的生活生产中,而红外发光材料又是生活中应用最多的一种材料，近期又发现铋离子掺杂红外发光材料具有良好的应用前景，铋是天然放射性元素，为有银白色光泽的金属，质脆易粉碎；室温下，铋不与氧气或水反应，在空气中稳定，加热到熔点以上时能燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时与空气作用，也可与硫、卤素化
13、合。而发光是物体将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程，而红外发光是某一段波长的光波吸收能量转换为光辐射的过程。近红外有机发光材料主要集中在两大类：一是稀土元素配合物；二是有机离子染料。远红外线是红外线中的一种，远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。本文就铋离子的结构，性质进行介绍，结合红外发光材料进一步阐述铋离子掺杂红外发光材料的实用性以及在生活生产中的价值。第一章 铋离子简介1.1 铋离子简介铋，天然放射性元素，为有银白色光泽的金属，质脆易粉碎；熔点271.3C，沸点1560C，密度9.8克/厘 米3；导电导热性差；由液态到固态时体
14、积增大。室温下，铋不与氧气或水反应，在空气中稳定，加热到熔点以上时能燃烧，发出淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时与空气作用，也可与硫、卤素化合。铋不溶于水，不溶于非氧化性的酸（如盐酸）即使浓硫酸和浓盐酸，也只是在共热时才稍有反应，但能溶于王水和浓硝酸。 第二章 红外发光材料研究进展2.1 发光材料简述发光是物体将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程。要确定某一种材料是否发光并没有明显的界限，一般条件下不发光的材料在非常强的能量激发下也有微弱的发光。有些材料需要提高纯度，发光才能变好，有些材料纯度高，但是发光效果不好，需要掺入一些杂质才能有好的发光。除了在极强激发下才能发光的材料以外，自然
15、界中天然或者合成的发光数量仍然很大。如今，发光现象和发光材料已在国民经济、人民生活和国防建设的很多领域得到了广泛应用。2.2 红外发光材料简述如上所述，发光是物体将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程，而红外发光是某一段波长的光波吸收能量转换为光辐射的过程。红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，波长在760纳米至1毫米之间，是波长比红光长的非可见光。覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途。红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。2.2.1 近红外有机发光材料近红外有机发光材料主要集中在两大类：一是稀土元素配合物；二是有机离子染料。由于稀土元素的f-f跃迁是宇称禁阻的，其分子的激发需要通过配体与中心离子的能量转移，发光效率较低。而有机离子染料由于静电相互作用，分子容易因聚集而导致发光淬灭，并且主客体掺杂器件还存在着主体材料伴随着红外发光的问题以及效率低和制备工艺复杂等缺点。传统有机非离子型发光材料则不受上述因素的限制，可得到聚集态下较高的发光效率。科学家试着从这些材料中寻找最适合的来作为应用材料。中科院长春应化所先进有机光电材料与器件研究中心研究员马东阁等，通过与加拿大卡尔顿大学教授
