鋁酸鎂(MgAl2O4)是一種重要的尖晶石型氧化物，其結構通式為AB2O4
鋁酸鎂的晶體結構和能帶結構特殊，具有較高的化學穩定和熱穩定性、高催化活性、低密度和無毒等特點，在許多領域有潛在的應用價值[1~6]
MgAl2O4具有較強的抗輻照性能，是未來空間站照明系統的候選發光基質材料[7]
但是，MgAl2O4的帶隙較大，是一種非自激活材料
MgAl2O4只能在強紫外或激光光源下激發出現熒光發射峰，極大地限制了其在發光領域的應用[8]
因此，改善MgAl2O4的發光性能并拓展它的應用范圍有重要的意義
目前，提高MgAl2O4發光性能的方法主要有三種
一是引入金屬氧化物構成特殊的能級結構以提高電子空穴對的復合幾率，從而改善MgAl2O4的發光性能[5,9]；二是引入合適的激活離子如稀土元素、Fe、Co、Ni、Mn、C、N等，或基于能量傳遞原理同時引入多種離子增強的MgAl2O4的發光性能[5,10,11]；三是用離子輻照引入缺陷，改善MgAl2O4的發光性能[12,13]
近年來，發展了一種用金屬顆粒與半導體氧化物復合增強主晶格材料發光或其它物理化學性能的新方法[14~17]
本文用微波輔助聚丙烯酰胺凝膠法合成 MgAl2O4:Mg熒光粉，研究燒結溫度對MgAl2O4:Mg熒光粉相結構、官能團、顏色、光吸收能力、能帶值及發光性能的影響，并基于能帶理論研究在MgAl2O4中引入鎂顆粒后主晶格材料熒光的淬滅和出現新熒光發射峰的機理
1 實驗方法1.1 材料的合成
將適量的鎂粉加入20 mL的去離子水中，在室溫超聲30 min后得到A溶液
將適量的三氯化鋁和硝酸鎂依次添加到裝有20 mL去離子水的燒杯中，超聲30 min后得到B溶液
將B溶液倒入裝有A溶液的燒杯中，在持續超聲條件下逐次加入4.7282 g檸檬酸、20 g葡萄糖、9.5958 g丙烯酰胺和1.9192 g亞甲基雙丙烯酰胺
上述溶液混合均勻后燒杯轉移到帶升溫裝置的攪拌器上進行升溫，在80℃持續攪拌以使丙烯酰胺和亞甲基雙丙烯酰胺聚合，得到果凍狀凝膠
將果凍狀凝膠轉移至120℃干燥箱中干燥24 h，得到黑色干凝膠
將干凝膠研磨成粉
將部分粉末分別在600、700、800、900和1000℃燒結5 h，得到目標產物-MgAl2O4:Mg熒光粉
MgAl2O4與Mg粉的質量比為9:1
MgAl2O4:Mg熒光
聲明：
“MgAl2O4:Mg熒光粉的合成及其發光性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：劉欣怡,王仕發,余先倫,唐盛楠,房雷鳴,雷力
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2025年07月23日 ~ 26日 
