基质环境对电子俘获型光存储和红外上转换材料发光性能影响

以氟卤化物、卤化物、含氧酸盐、过渡金属硫化物和玻璃陶瓷等为发光基质，双掺或多掺稀土或过渡金属离子作为激活剂或敏化剂，设计与合成性能稳定、荧光产率高、具有光存储和红外上转换功能的电子俘获发光材料；以基质陷阱行为与俘获中心性质研究为核心，考察基质环境对发光中心取代格位与电荷平衡、基质色心、离子空位、缺陷与载流子性质的影响；讨论定域能级对电子俘获材料激励发光特性及存储-读写波长的影响；研究稀土激活剂在各种基质化合物中的激发态与电子跃迁发射行为，敏化剂与激活剂间的能量传输；从微观结构层面与光谱化学角度，考察晶体场效应与化学键性质对材料光激励发光亮度与颜色的影响；给出基质化学环境影响材料电子俘获发光行为的规律性，为研发新型电子俘获型光存储和红外上转换材料，提供理论依据与基础数据。制备并研究电子俘获型光存储和红外上转换发光防伪颜料与防伪油墨等，在防伪标识等方面获得应用。

选择碱土金属氟卤化物、碱金属卤化物、含氧酸盐和碱土金属硫化物等作为发光基质材料，双掺或多掺稀土离子激活剂，设计与合成具有光存储功能和红外上转换发光功能的电子俘获材料；以钨酸盐电子俘获光激励体系为样本，研制了电子俘获光激励印刷防伪胶印油墨配方。. （1）材料设计与合成：筛选稀土激活离子和敏化离子的种类，并确定其掺杂量，矿化剂含量和还原剂的含量，与适宜的系列基质材料配伍，调解组成配比，合成出性能稳定、发光亮度高、具有光存储或红外上转换发光功能的新型电子俘获材料。. （2）探索工艺路线与合成条件：针对不同基质材料，选用溶胶-发泡法、均相沉淀-发泡法、微波辐射-燃烧法、共沉淀法和前驱体-高温固相合成法等技术，制备了电子俘获材料。探索了上述诸合成方法的较优工艺路线和制备条件。. （3）完成了上述样品的组成分析与结构表征，稀土离子价态分析，热释光与荧光光谱性能测试。. （4）电子俘获材料的光激励发光性能研究：研究了不同基质环境以及不同种稀土激活离子掺杂，对发光中心取代格位与晶格电荷平衡，色心、空位、缺陷与载流子的产生与数量，以及禁带中的定域能级位置等的影响；讨论定域能级对材料的激励发光特性，以及写、读波长的影响。研究材料对紫外光的吸收特性和存储状态；研究稀土激活剂在各种不同基质化合物中的激发态与电子跃迁发射行为，敏化剂与激活中心之间的能量传输；建立稀土离子激发态模型，考察晶体场效应与化学键性质对材料光激励发光亮度与颜色的影响。. （5）以钨酸盐电子俘获光激励体系为样本，研制了电子俘获光激励印刷防伪胶印油墨配方。