铝酸镁(MgAl2O4)是一种重要的尖晶石型氧化物，其结构通式为AB2O4
铝酸镁的晶体结构和能带结构特殊，具有较高的化学稳定和热稳定性、高催化活性、低密度和无毒等特点，在许多领域有潜在的应用价值[1~6]
MgAl2O4具有较强的抗辐照性能，是未来空间站照明系统的候选发光基质材料[7]
但是，MgAl2O4的带隙较大，是一种非自激活材料
MgAl2O4只能在强紫外或激光光源下激发出现荧光发射峰，极大地限制了其在发光领域的应用[8]
因此，改善MgAl2O4的发光性能并拓展它的应用范围有重要的意义
目前，提高MgAl2O4发光性能的方法主要有三种
一是引入金属氧化物构成特殊的能级结构以提高电子空穴对的复合几率，从而改善MgAl2O4的发光性能[5,9]；二是引入合适的激活离子如稀土元素、Fe、Co、Ni、Mn、C、N等，或基于能量传递原理同时引入多种离子增强的MgAl2O4的发光性能[5,10,11]；三是用离子辐照引入缺陷，改善MgAl2O4的发光性能[12,13]
近年来，发展了一种用金属颗粒与半导体氧化物复合增强主晶格材料发光或其它物理化学性能的新方法[14~17]
本文用微波辅助聚丙烯酰胺凝胶法合成 MgAl2O4:Mg荧光粉，研究烧结温度对MgAl2O4:Mg荧光粉相结构、官能团、颜色、光吸收能力、能带值及发光性能的影响，并基于能带理论研究在MgAl2O4中引入镁颗粒后主晶格材料荧光的淬灭和出现新荧光发射峰的机理
1 实验方法1.1 材料的合成
将适量的镁粉加入20 mL的去离子水中，在室温超声30 min后得到A溶液
将适量的三氯化铝和硝酸镁依次添加到装有20 mL去离子水的烧杯中，超声30 min后得到B溶液
将B溶液倒入装有A溶液的烧杯中，在持续超声条件下逐次加入4.7282 g柠檬酸、20 g葡萄糖、9.5958 g丙烯酰胺和1.9192 g亚甲基双丙烯酰胺
上述溶液混合均匀后烧杯转移到带升温装置的搅拌器上进行升温，在80℃持续搅拌以使丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺聚合，得到果冻状凝胶
将果冻状凝胶转移至120℃干燥箱中干燥24 h，得到黑色干凝胶
将干凝胶研磨成粉
将部分粉末分别在600、700、800、900和1000℃烧结5 h，得到目标产物-MgAl2O4:Mg荧光粉
MgAl2O4与Mg粉的质量比为9:1
MgAl2O4:Mg荧光
声明：
“MgAl2O4:Mg荧光粉的合成及其发光性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：刘欣怡,王仕发,余先伦,唐盛楠,房雷鸣,雷力
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2025年05月23日 ~ 25日 
