溶胶凝胶法制备ysioce ,yb

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1、沈阳化工大学本科开题报告题目：溶胶凝胶法制备Y2SiO5：Ce3+,Yb3+荧光粉及其发光性能研究沈阳化工大学学士学位论文Y2SiO5：Ce3+,Yb3+荧光粉及其发光性能研究一、前言稀土元素（rareearthelements）包括化学元素周期表中镧系的15个元素及钪和钇，总共17种元素，简称（rareearthRE）。稀土元素原子具有丰富的电子能级，4f轨道电子的跃迁特征令其获得多种发光性能，从而使稀土成为一个巨大的发光宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用，为高科技技术、光电子技术提供了优越的发光材料。在稀土功能材料

2、的发展中，尤其以稀土发光材料格外引人注目。稀土元素因其特殊的电子层结构，而具有一般元素所无法比拟的光谱性质，稀土发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴，只要谈到发光，几乎离不开稀土，稀土元素的原子具有为充满的收到外界屏蔽的4f5d电子组态，因此有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁多大20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成发光和激光材料。随着跃迁多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成广泛的发光和激光材料。随着稀土分离、提纯技术的进步，以及相关技术的促进，稀土发光材料的研究和应用得到显著发展。发光是稀土化合物光、点、磁、等三

3、大功能中最突出的功能，收到人们的极大的关注。稀土发光材料在太阳能电池中也起到了不可忽视的作用。由于太阳能电池的绿色环保等特点，其发展也越来越受到人们的重视和研究，但限于太阳能电池本身的光谱响应特性，其只能利用入射光谱中的低频部分光子，造成了光能损失，因而转化率较低。由于稀土离子具有高的荧光量子效率，因此被应用于制备太阳能电池中。我国拥有发展稀土应用的丰富资源优势，在现已查明的世界稀土资源中，80%的稀土资源在我国，并且品种齐全。从1986年起，我国稀土产量已跃居世界第一位，使我国从稀土资源大国成为稀土生产大国。目前，无论是储存、产量，还是出口国，

4、我国在世界稀土市场上占有举足轻重的地位。在我国稀土事业迅速发展的同时，应该清楚的看到，我国在稀土深加工方面，在稀土功能材料的开发和应用技术方面并不站在世界前列，与世界先进水平还有相当大的差距，需要我们奋起赶上。目前我国稀土资源利用的特点是，一方面出口原料和粗产品；另一方面却在进出口产品和精制品。因此，在我国开展稀土精细加工和稀土功能材料的研究，具有独特的意义，这是我国21世纪化学化工的重大课题，而稀土发光材料的研究将赐它的一个主攻方向。本次论文实验的主要内容是采用溶胶-凝胶法制备荧光粉Y2Si2O5：Ce3+,Yb3+通过在不同温度下、PH下研究

5、其发光性能。实验内容涉及广泛，为我们以后的学习打下了坚实的基础。沈阳化工大学学士学位论文二、文献综述2.1稀土-发光材料综述2.1.1稀土发光材料稀土发光材料：RareEarthLuminescentMaterials是指由稀土4f电子在不同能级间跃出而产生的，因其激发方式不同，分光致发光(photoluminescence)、阴极射线发光（cathodluminescence）放射性发光(radiationluminescence)、X射线发光(X-rayluminescence)、电致发光（electroluminescence）摩擦发光(t

6、riboluminescence)、化学发光(chemiluminescence)和生物发光(bioluminescence)等。稀土发光材料具有转换效率高、可发射从紫外线到红外线的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力等特点。稀土发光材料现已广泛应用在显示显像、太阳能电池研究、新光源、X射线增光屏等各个方面。2.1.2稀土的电子层结构基态原子的电子层结构发光的本质是能量的转换，稀土之所以具有优异的发光性能，是由于其具有优异的能量转换功能，而这又是由其特殊的电子层结构决定的。稀土元素钪和钇的电子层构型分别为：Sc1s22s22p63s23p63d1

7、4s2或[Ar]3d14s2Y1s22s22p63s23p63d14s24p64d15s2或[Kr]4d15s2镧系元素院子的电子层构型为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f0~145s25p65d0~16s2或[Xe]4f0~145d0~16s2其中，[Ar]、[Kr]、[Xe]分别为稀有元素氩、氪、氙的电子层构型。镧系元素电子层结构的特点是电子在外数第三层的4f轨道上填充，4f轨道的角量子数L=3,磁量子数m可取0、+1、+2、+3等7个值，故4f亚层具有7个4f轨道。根据Pauli不相容原理，在同一原子中不存在4

8、个量子数完全相同的两个电子，即一个原子轨道上只能容纳自旋相反的两个电子，4f亚层只能容纳14个电子，从La到Lu，4f电子一次从0增加到