徐光青，男（1979-），博士，主要从事纳米材料的制备及光学性能的研究工作。主持教育部博士点专项基金（新教师基金）一项，先后参加国家自然科学基金“一种新型化学沉积纳米结构复合涂层制备与物性研究”、教育部博士点专项基金“化学沉积镍基合金／纳米颗粒复合材料涂层组织结构物性”等的研究工作。已有13篇有关改性纳米SiO2、Zn2SiO4光致发光性能的文章在“Journal of Lumlilescence”、“光学学报”、“硅酸盐学报”等学术期刊上发表。
    郑志祥，男（1952-），美国宾夕法尼亚州立大学硕士、博士、博士后，合肥工业大学教授、博士生导师，教育部材料科学与工程学科教学指导委员会委员、无机非金属学科教学指导委员会副主任。近年来，承担国家级科研项目3项，省部级科研项目20余项，获得省部级科技进步奖3项。在“J Electrochem Soc”、“Corrosion Sci”、“Mater Chem Phys”、“J Advanced Mater”及“硅酸盐学报”、“无机材料学报”、“复合材料学报”、“中国有色金属学报”等国内外著（知）名学术期刊上发表论文150余篇，SCI、EI检索论文50余篇。

    《改性氧化硅基发光材料及其发光机理研究》首先采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的纳米SiO2，对不同温度、气氛下热处理后材料的光致发光性能进行了研究。实验结果表明，较低热处理温度下未掺杂纳米SiO2中主要存在发光峰值位于344nm紫外发光，而经高温下H2气氛中热处理的纳米SiO2在385nm和400nm处存在强烈发光，并在长波方向存在一系列发光峰。在稳定溶胶一凝胶法制备纳米SiO2的基础上，通过化学掺杂手段制备Cu2+和ce3+离子掺杂的纳米SiO2，分析了掺杂纳米SiO2的光吸收和光致发光性能。不同的Cu2+和Ce3+离子掺杂浓度可显著改变344nm紫外发光峰的强度，较低的掺杂浓度可增强发光，较高的掺杂浓度则降低发光强度甚至产生发光淬灭。除了344nm发光外，Ce3+离子掺杂纳米SiO2中还存在低温热处理条件下的355nm发光带和高温热处理条件下的450nm宽带发光，这两个发光带皆起源于处于不同微结构中的Ce3+离子的5d-4f电子跃迁。
    SiO2具有良好的化学稳定性和热稳定性，与硅半导体材料良好的界面结合，在催化剂载体、介质层材料以及硅基光电子材料等领域具有广泛的应用。进一步研究光学性能，发现SiO2中存在着多种具有强紫外吸收及良好发光性能的光活性缺陷中心，这使得SiO2在光学领域具有良好的应用前景。通过阳离子掺杂及阴离子修饰可获得具有良好发光性能的氧化硅基发光材料，对其发光机理的研究不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。

    第1章  绪论
    1.1  新材料发展概况
    材料是人类社会征服自然和改造自然，赖以生存和发展的物质基础，是人类社会发展的重要里程碑。在人类即将进入知识经济的新时代，材料与能源、信息并列为现代科学技术的三大支柱，其作用和意义显得尤为重要。20世纪80年代以来。一场以高技术为中心的新技术革命在欧美地区和日本等国兴起，并迅速波及世界各国和地区，而新型材料被认为是新技术革命的主要标志之一。
    新材料在发展高技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用，世界各发达国家都非常重视信息材料、新能源材料、生物医用材料、纳米材料与技术、超导材料与技术等新材料的发展。我国正在积极跟踪世界高新技术革命的进程，制定了“863”高新技术发展规划，并把新材料定为我国高新技术规划的7个主要研究领域之一，“973计划”进一步把新材料作为重点研究项目，这必将对我国科学技术的进步和国民经济的发展以及综合国力的提高起到极其重要的作用。

出版说明
总序
致谢
摘要
第1章 绪论
1.1 新材料的发展概况
1.2 纳米SiO2及其应用
1.2.1 SiO2材料的结构
1.2.2 纳米SiO2的应用
1.3 发光材料概述
1.3.1 发光的定义及分类
1.3.2 发光材料的应用
1.3.3 阳离子掺杂发光材料的发光机理
1.4 SiO2材料光活性缺陷中心及其光学性能
1.4.1 富氧型缺陷中心
1.4.2 缺氧型缺陷中心
1.4.3 阳离子掺杂对SiO2材料缺陷中心的影响
1.5 本论文研究目的、意义和内容
1.5.1 论文研究的目的和意义
1.5.2 主要研究内容
参考文献

第2章 纳米SiO2的制备、掺杂处理和性能表征
2.1 纳米SiO2制备概述
2.1.1 气相法
2.1.2 液相法
2.2 掺杂改性纳米SiO2的溶胶-凝胶法制备工艺
2.2.1 实验原料
2.2.2 制备工艺
2.3 掺杂改性SiO2的性能表征
2.3.1 X射线衍射分析（XRD）分析
2.3.2 透射电镜（TEM）分析
2.3.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
2.3.4 红外吸收光谱（IR）分析
2.3.5 紫外-可见吸收光谱分析
2.3.6 光致发光谱（PL）分析
2.4 本论文研究使用的主要仪器设备
参考文献

第3章 热处理对纳米SiO2光学性能的影响
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.3 纳米SiO2的表征
3.4 纳米Sio2的光致发光性能
3.4.1 空气中热处理对纳米SiO2光致发光性能的影响
3.4.2 H2气氛中热处理对纳米SiO2光致发光性能的影响
3.5 讨论
3.6 本章小结
参考文献

第4章 Cu2+离子掺杂纳米SiO2的光学性能
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.3 Cu2+离子掺杂纳米SiO2光学性能
4.3.1 空气中热处理Cu2+离子掺杂纳米Si02光致发光性能
4.3.2 Ar气氛中热处理Cu2+离子掺杂纳米SiO2的光学性能
4.3.3 H2气氛中热处理Cu2+离子掺杂纳米SiO2的光致发光性能
4.4 本章小结
参考文献

第5章 Ce3+离子掺杂纳米SiO2的光学性能
5.1 引言
5.2 实验材料与方法
5.3 实验结果
5.3.1 Ce3+离子掺杂纳米SiO2的X射线光电子能谱
5.3.2 溶液中Ce抖离子光吸收及光致发光性能
5.3.3 Ce3+离子掺杂纳米SiO2的光吸收性能
5.3.4 Ce3+离子掺杂纳米SiO2光致发光性能
5.4 本章小结
参考文献

第6章 阴离子对Ce3+掺杂纳米SiO2发光性能的影响
6.1 引言
6.2 S2-离子对Ce3+掺杂纳米SiO2光学性能的影响
6.2.1 材料的制备及性能测试
6.2.2 实验结果及分析
6.3 Cl-离子对Ce3+掺杂纳米SiO2光学性能的影响
6.3.1 材料的制备及性能测试
6.3.2 实验结果及分析
6.4 F离子对Ce3+掺杂纳米siO2光学性能的影响
6.4.1 材料的制备及性能测试
6.4.2 F-、Ce3+离子共掺杂纳米SiO2光学性能
6.5 本章小结
参考文献
第7章 全文总结
攻读博士学位期间的研究成果