最新33稀土发光材料解析课件PPT.ppt 85页

'33稀土发光材料解析 定义：用紫外光、可见光或红外激发发光材料而产生的发光现象称为光致发光。稀土三基色荧光粉是最重要的发光材料，在照明领域具有划时代意义的应用。 一、灯用稀土荧光粉1.紧凑型荧光灯用稀土三基色荧光粉目前，灯用稀土三基色荧光粉的主要成分是：蓝光（450nm）的BaMg2Al16O27：Eu2+绿光（543nm）MgAl11O16:Ce3+,Tb3+红光（611nm）Y2O3:Eu3+ 3.其他用途的灯用荧光粉利用低压汞灯中短波紫外辐射激发荧光体产生另一种长波紫外光的原理职称的灯，有的称为黑光灯、保健灯、杀虫灯等。 黑光灯是一种特制的气体放电灯，灯管的结构和电特性与一般照明荧光粉相同，只是管壁内涂的荧光粉不同。黑光灯能放射出一种人看不见的紫外线，且对农业害虫有很大。黑光灯的应用鉴定者利用它们来检测古董的真伪。现在有许多颜料含有磷，它在黑光灯下就会发光，而大部分古老的颜料则没有含有磷。维修人员利用它们来找出机器中看不见的裂缝---通过注入少量荧光染料到燃料供应和用黑光灯照它。 法律实施官员可以使用它们来鉴别钱的真伪。美国和许多其它国家都在它们的大面额上用了一条看不见的荧光条，它们只有在黑光灯下才显示出来。法医科学家使用它们来分析案发现场。为了套取指纹，举例说，它们通常在黑光灯下撒上荧光染料。这样就可以更加容易套取指纹。黑光诱虫灯是由黑光灯管及其配件，防雨罩、挡虫板组合而成。使用时在灯下放置一个盛有杀虫药剂的收集器，把诱来的害虫杀死。 保健灯 荧光体的种类很多，但多数是Eu2+，Ce3+，Pb2+和Gd3+分别激活的磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐，发射波长从长波紫外光到蓝紫光。这些灯可用于杀菌、保健理疗、诱捕害虫、复印和光化学等方面。 复印荧光粉 二、稀土长余辉发光材料长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料。他是一类吸收了激发光能（e.g.太阳能）并储存起来，光激停止后，再把储存的能量以光的形式慢慢释放出来，并可持续几个甚至十几个消失的发光材料。他是一种储能、节能的发光材料，它不消耗电能，但能把吸收的天然光等储存起来，在夜晚或较暗的环境中呈现明亮可辨的可见光，具有照明功能，可以起到指示照明和装饰照明的作用，是一种“绿色光源材料”。 尤其是稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料的余辉时间可达12h以上，具有白昼蓄光、夜间发射的长期循环蓄光、发光的特点，具有广阔的应用前景。 1.稀土激活的硫化物长余辉材料1866年Sidot首先制备出了黄绿色光的ZnS:Cu长余辉发光材料。长期以来，硫化物系列长余辉材料的研究最多，应用也最为广泛。 稀土长余辉发光材料开辟了崭新的天地，主要是以稀土（主要是Eu2+）作为激活剂，或添加Dy3+、Er3+等稀土离子或Cu2+（copper）等非稀土离子作为助激活剂。ZnS:Eu2+、CaBaS:Cu+,Eu2+、CaSrS:Eu2+、CaSrS:Eu2+，Dy3+、CaSrS:Eu2+，Dy3+,Er3+、MgSrS:Eu2+等。 稀土硫化物长余辉发光材料的优点是体色鲜艳，弱光下吸收光速度快，且发光颜色多样，可覆盖从蓝色到红色的发光区域；它们的亮度和余辉时间为传统硫化物材料的几倍。 2.稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料这是近年来研究最多和应用最广的又一类长余辉发光材料。与硫化物长余辉相比：优点：发光效率高、余辉时间长（超过2000min）、化学性能稳定、无放射性污染缺点：发光颜色单调、发射光谱集中在440-520nm，遇水不稳定。 目前，研究主要集中在稀土离子激活的CaO-Al2O3体系和SrO-Al2O3体系.激活剂为Eu2O3、Dy2O3、Nd2O3等稀土氧化物，助溶剂为B2O3。 黄绿光SrAl2O4：（Eu2+，Dy3+）蓝绿光Sr4Al14O25：（Eu2+，Dy3+）蓝紫光CaAl2O4：（Eu2+，Nd3+） 3.稀土激活的硅酸盐长余辉材料以硅酸盐为基质的长余辉发光材料由于具有良好的化学稳定性和热稳定性，且其原料SiO2廉价、易得，一直受人们的重视。 304.稀土长余辉发光材料的应用将长余辉材料制成发光涂料、发光油墨、发光塑料、发光纤维、发光纸张、发光玻璃、发光陶瓷、发光搪瓷和发光混凝土……可用于安全应急、交通运输、建筑装潢、仪表、电气开关显示以及日用消费品装饰等诸多方面。 31长余辉材料及其制品用于安全应急方面，如消防安全设施、器材的标志，救生器材标志、紧急疏散标志、应急指示照明和军事设施的隐蔽照明。 33如日本将发光涂料用于某些特殊场合的应急指示照明。据报道，在美国“9.11”事件中长余辉发光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。利用含长余辉材料的纤维制造的发光织物，可以制成消防服、救生衣等，用于紧急情况。 35在交通运输领域，长余辉材料用于道路交通标志，如路标、护栏、地铁出口、临时防护线等；在飞机、船舶、火车及汽车上涂以长余辉标志，目标明显，可减少意外事故的发生。美国利用发光纤维制造发光织物，制成夜间在道路上执勤人员的衣服。 37长余辉材料用在建筑装潢方面，可以装饰、美化室内外环境，简便醒目，节约电能。英国一家公司将发光油漆涂于楼道，白昼储光，夜间释放光能，长期循环以节省照明用电。还可用于广告装饰、夜间或黑暗环境需要显示部位的指示，如暗室座位号码、电源开关显示。 39长余辉材料还可用于仪器仪表盘、钟表表盘的指示，日用消费品装饰，如发光工艺品、发光玩具、发光渔具等。德国利用发光油墨印刷夜光报纸，在无照明的情况下仍然可以阅读。 41长余辉材料所涉及的应用领域相当广泛，其制品的种类很多。　其中发光涂料、油墨、塑料、纤维等制品的制备方法主要是把长余辉材料作为添加成分掺杂于聚合物基体材料中，工艺比较简单，长余辉材料不经受高温处理。 42长余辉发光陶瓷、搪瓷和玻璃制品的制造工艺较为复杂，主要是因为在这些制品的制造过程中需要进行高温处理。 43尽管长余辉材料本身就是一种功能陶瓷材料，但它的热稳定性是有一定限度的，温度对长余辉材料的发光性能的影响很大，随着灼烧温度的升高，发光亮度急剧下降，甚至发生荧光猝灭。 三、稀土上转换发光材料Stokes效应：通常的发光现象都是发光材料吸收光子的能量高于发射光子的能量，即发光材料吸收高能量的低波辐射，发射出低能量的长波辐射，称为遵循斯托克斯（Stokes）定律或stokes效应。 然而，还有一种发光现象恰恰相反：激发波长大于发射波长，这称为反Stokes效应或上转换现象。迄今为止，上转换发光材料绝大多数都是掺杂稀土离子的化合物，这是稀土的另一种发光本领，即利用稀土元素的亚稳态能级特性，可以吸收多个低能量的长波辐射，经多光子加和后发出高能量的短波辐射，从而可使人眼看不见的红外光变成可见光。 （一）发光机制上转换是通过双光子或多光子机制将长波辐射转换为短波辐射。发光中心相继吸收两个或多个光子，再经过无辐射弛豫达到发光能级，由此跃迁到基态放出一可见光子。对于上转换发光机制的研究主要集中在稀土离子的能级跃迁，基质材料和激活离子不同，跃迁基质也有所不同。 其中A为基态能级，B和C为激发态能级。能级C和B之间能量差与能级B和A之间的能量差相等。若某一辐射的能量与上述能量差一致，则会产生激发，离子会从A激发到B。如果能级B的寿命不是太短，则激发辐射将进一步将该离子从B激发到C。最后就发生了从C到A的发射。 满足上转换发光材料的两个条件1.有相同能级差的能级。EAB=EBC2.亚稳态的能级寿命不能太短。 1.能量传递上转换发光 2.三步吸收能量传递 3.合作敏化上转换 实例分析同一种材料，只是随着激发光源的改变，绿色与红色发射强度比发生显著改变。绿光红光 应用这一特征可使对长波灵敏度差的红外探测器的功能得到进一步发挥，因此上转换材料可作为红外光的显示材料，如夜视系统材料、红外量子计数器、发光二极管以及其他发光材料等。今年来应用于油墨、油漆或涂料中，应用于防伪技术，保密性强，不易仿制。 肝性脑病（HepaticEncephalopathy）徐子山学时数：2学时 学习目的和要求1.了解肝性脑病的发病原理2.熟悉肝性脑病的诊断和鉴别诊断3.掌握肝性脑病的临床表现和治疗方法 讲授主要内容定义病因和发病机制临床表现实验室和其他检查诊断和鉴别诊断治疗 定义肝性脑病：是严重肝病引起的、以代谢紊乱为基础、中枢神经系统功能失调的综合征，其主要表现是意识障碍、行为失常和昏迷,又称肝性昏迷（hepaticcoma）。门体分流性脑病(porto-systemicencephalopathy，PSE)：强调门静脉高压，肝门静脉与腔静脉之间有侧枝循环存在，从而使大量门静脉血绕过肝流入体循环，是肝性脑病发生的主要机制亚临床或隐性肝性脑病（subclinicalorlatentHE）：指无明显临床表现和生化异常，仅能用精细的心理智能试验和/或电生理检测才可作出诊断的肝性脑病 病因和发病原理各型肝硬化门体分流手术暴发性肝衰竭：重症病毒性肝炎中毒性肝炎药物性肝病原发性肝癌和继发性肝癌妊娠期急性脂肪肝严重胆系感染病因 诱因上消化道出血大量排钾利尿、放腹水高蛋白饮食催眠镇静药、麻醉药便秘尿毒症外科手术感染 病理生理基础：肝细胞功能衰竭和门体分流存在氨中毒学说-氨基丁酸/苯二氮卓（GABA/BZ）复合体学说胺、硫醇和短链脂肪酸的协同毒性作用假性神经递质学说氨基酸代谢不平衡学说发病原理 氨中毒学说一、氨的形成和代谢1、氨的形成胃肠道：血循环弥散至胃肠道尿素经尿素酶分解（4g)，食物中的蛋白质被细菌的氨基酸氧化酶分解肾脏：肾小管上皮细胞、谷胺酰胺酶分解谷胺酰胺为氨骨骼肌和心肌NH4NH3H+OH－+ 2、氨的清除肝脏：鸟氨酸代谢环形成尿素脑、肝、肾：-酮戊二酸+NH3→谷氨酸谷氨酸+NH3→谷氨酰胺肾脏排氨：排尿素、排酸的同时也以NH4+形式大量排氨肺：血氨过高时，肺部呼出少量 二、肝性脑病时血氨增加的原因生成过多清除减少：肝功能衰竭时清除能力降低门体分流氨绕过肝脏进入体循环 相关诱因对血氨的影响摄入过多的含氮食物低钾性碱中毒：促使NH3透过血脑屏障低血容量与缺氧：致肾前性氮质血症，血氨增高，降低脑对氨毒的耐受性消化道出血：肠腔内血液分解成氨便秘：有利于毒性产物吸收感染：增加组织分解产氨，加重氮质血症，缺氧和高热增加氨的毒性。肝病患者肠道细菌生长活跃、产氨增多低血糖：脑内去氨活性降低、氨毒性增加其他：镇静、催眠药抑制大脑呼吸中枢造成缺氧。麻醉和手术增加肝、脑、肾的负担 三、氨对中枢神经的毒性作用干扰脑的能量代谢、引起高能磷酸化合物浓度降低抑制丙酮酸脱氢酶活性，影响乙酰辅酶A的生成，干扰脑的能量代谢NH3+-酮戊二酸→谷氨酸、谷氨酸+NH3谷胺酰胺合成酶谷胺酰胺，消耗大量ATP、-酮戊二酸，生成大量谷胺酰胺。谷胺酰胺可导致星形细胞肿胀、脑水肿-酮戊二酸是三羧酸循环中重要的中间产物，缺少则脑细胞能量供应不足谷氨酸是大脑重要的兴奋性神经介质氨还直接干扰神经传导而影响大脑的功能 -氨基丁酸/苯二氮卓(GABA/BZ)复合体学说GABA/BZ复合体GABABZ巴比妥类氯离子进入突触后神经元神经传导抑制 胺、硫醇和短链脂肪酸的协同毒性作用肝臭长链脂肪蛋氨酸意识障碍肝性脑病细菌甲基硫醇三甲基亚砜短链脂肪酸胺细菌 假性神经递质学说兴奋性神经递质抑制性神经递质去甲肾上腺素、多巴胺、乙酰胆碱、谷氨酸和门冬氨酸-羟酪胺、苯乙醇胺酪氨酸、苯丙氨酸酪胺苯乙胺-羟化酶脱氢酶 氨基酸代谢不平衡学说芳香族氨基酸（AAA）：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸支链氨基酸（BCAA）：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸BCAA/AAA：正常>3HE<1胰岛素↑→肌肉分解BCAA↑BCAA与AAA竞争通过血脑屏障，AAA↑→脑内5-HT↑→大脑抑制 临床表现取决于：原有肝病的性质肝细胞损害的轻重缓急诱因 HE的临床分类急性HE：见于急性肝功能衰竭，明显肝功能受损，诱因不明显，无门体分流，有脑水肿，颅内压↑。起病数日即昏迷甚至死亡，可无前驱症状慢性HE：门体分流性肝性脑病，由于门体分流和慢性肝功衰所致。肝功能受损、明显PSS，常见于LC、门体分流手术后、TIPS。以慢性反复发作性木僵和昏迷为突出表现，常有诱因亚临床型HE：不同程度的肝功能受损、不同程度PSS、需神经心理测试 HE的临床分期根据意识障碍程度、神经系统表现及脑电图改变，分四期I期（前驱期）：轻度性格改变和行为失常，扑翼样震颤，EGG多数正常II（昏迷前期）：以意识错乱、睡眠障碍、行为失常为主，定向力和理解力均减退，对时、地、人的概念混乱，不能完成简单的计算和智力构图，言语不清、书写障碍。多有睡眠倒错，精神症状。此期有明显的神经体征。腱反射亢进、肌张力增高、锥体束征阳性，扑翼样震颤存在，EGG有特征性改变 III期（昏睡期）：昏睡和精神错乱为主，大部份时间呈昏睡状态，但可唤醒。肌张力增高、四肢被动运动常有抵抗力。锥体束征阳性，扑翼样震颤存在，EGG异常IV期（昏迷期）：神志完全丧失，不能唤醒。浅昏迷、深昏迷。扑翼样震颤无法引出，EGG明显异常以上各期的分界不很清楚，前后期临床表现可有重叠 急性肝性脑病-急性肝功能衰竭表现慢性肝性脑病-肝硬化或门体分流原发肝病表现 实验室和其他检查血氨：慢性HE多↑，急性多正常脑电图检查：节律变慢，4～7次/秒的波或三相波，也有1～3次/秒的波诱发电位：有视觉诱发电位（VEP）、听觉诱发电位（AEP）和躯体感觉诱发电位（SEP）。SEP价值较大心理智能测验：对于诊断早期HE包括亚临床HE最有用，常用数字连接试验和符号连接试验影像学检查：急性者可发现脑水肿；慢性者可有脑萎缩 诊断和鉴别诊断主要诊断依据严重肝病和/或广泛门体分流精神错乱、昏睡或昏迷肝性脑病的诱因明显的肝功能损害或血氨增高扑翼样震颤和典型的脑电图改变有重要参考价值。心理智能测验可发现亚临床肝性脑病鉴别诊断：与精神病和其他可引起昏迷的疾病相鉴别 治疗一、消除诱因禁用麻醉、镇痛、催眠、镇静类药物，必要时可用东莨菪碱、异丙嗪及时控制感染及上消化道出血避免快速和大量、排钾利尿和放腹水纠正水、电解质和酸碱平衡失调 二、减少肠内有毒物的生成和吸收饮食：开始数日禁食蛋白质，以碳水化合物为主，加用必需氨基酸。神清后逐步增加蛋白质至40～60g/d，以植物蛋白最好灌肠或导泻：清除肠内积食、积血生理盐水或弱酸性溶液灌肠33%硫酸镁30～60ml导泻乳果糖灌肠：首选抑制细菌生长：抗生素应用乳果糖口服：30～60g/d，分3次 三、促进有毒物质的代谢清除，纠正氨基酸代谢的紊乱降氨药物：谷氨酸钾、谷氨酸钠盐酸精氨酸：10～20g鸟氨酸门冬氨酸：20g/d支键氨基酸GABA/BZ复合体受体拮抗药：荷包牡丹碱氟马西平人工肝 四、肝移植五、其他对症治疗纠正水、电解质和酸碱平衡失调保护脑细胞功能保持呼吸道通畅防治脑水肿 预后诱因明确且易消除者预后较好肝功能较好的门体性脑病预后较好肝功能差者预后较差暴发性肝功衰所致的HE预后最差 复习思考题1.识记：肝性脑病的定义，临床四期的临床表现，肝性脑病的诊断和鉴别诊断。2.领会：肝性脑病的发病原理。3.应用：肝性脑病的治疗方法和预后的判断。'