煅烧温度对红色长余辉发光材料Sr_3Al_2O_6:Eu~(2+),Dy~(3+)性能的影响

采用溶胶凝胶法合成了Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,利用X射线衍射仪(XRD)对材料的物相进行了分析,采用荧光分光光度计、照度计测定了样品的发光特性。XRD结果表明:随着煅烧温度的升高,SrCO3杂相的衍射峰越来越弱,Sr3Al2O6相的衍射峰越来越强,1200℃时发光基质为纯的Sr3Al2O6相,1250℃时出现新的SrAl2O4杂相。激发光谱和发射光谱结果表明:长余辉发光材料的激发峰位于473nm,发射峰位于612nm,归属于Eu2+的4f65d1→4f7特征发光。温度升至1250℃时,Eu2+的发射峰为612nm和520nm,后者归属于Eu2+在发光基质SrAl2O4中的发光。综合分析得制备Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+发光材料合适的煅烧温度为1200℃,在此温度下,材料具有较好的初始亮度和余辉时间。     

电子束还原SrAl_2O_4:(Eu~(2+),Dy~(3+))长余辉材料的力致发光研究

通过高温烧结和电子束还原法制备了SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)长余辉发光材料,并利用球磨获得了SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)长余辉发光粉。通过把发光粉与环氧树脂混合制备了含有SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)长余辉发光粉的夜光胶,利用丝网印刷涂敷技术及热处理在石英玻璃上涂敷了厚度为1000 nm量级的SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)长余辉发光膜。通过小球下落冲击法和一套自制的基于一个雪崩二极管和皮安表的测试装置研究了这种长余辉发光膜的力致发光特性。研究发现,电子束还原法制备的SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)长余辉发光膜具有很好的力致发光特性,具有高达1.25的信背比和很高的信噪比。力致发光强度与小球下落前的初始高度即冲击发生前小球的动能成指数关系,光谱特性及衰减特性与长余辉发光相似。上述结果表明,力致发光是小球冲击能传递给电子并引起电子进入陷阱能级然后释放引起的。     

关于纳米MgAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)的发光和余辉性能研究

主要对纳米长余辉MgAl2O4:Eu2+,Dy3+进行数据补充和分析。利用相关的制备方法,合成颗粒尺寸不同的MgAl2O4:Eu2+,Dy3+粉体。并对系列样品的发光和余辉性能进行研究,研究表明,随着颗粒尺寸的降低样品的发光强度在逐渐降低,而余辉时间和初始余辉亮度都在有序的提高。     

SrAl2 O4:Eu2+,Dy3+/TPE发光材料的制备及其光学性能

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+/TPE是一种新型发光材料,用其制备的电缆护套在黑暗条件下可快速检测电缆状态.本研究先将稀土铝酸锶发光材料(SrAl2O4:Eu2+,Dy3+)与热塑性弹性体(thermoplastic elastomer,TPE)进行混合,再通过双螺杆挤出机共混制备了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+含量分别为5％、7％、10％、15％的发光材料.借助荧光光谱仪、余辉亮度测试仪等表征手段探讨了不同SrAl2O4:Eu2+,Dy3+含量发光材料的发光性能.对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+/TPE发光材料在水中浸泡后的pH值进行测定,进一步考察了发光材料的耐水性.研究结果表明:发光材料在TPE中分散较为均匀但出现少量团聚现象;发光材料的晶体结构和光谱性质没有因制作工艺而发生破坏或改变,其光学性能得到保证;发光材料的耐水性能较好,随着SrAl2 O4:Eu2+,Dy3+含量的增加,余辉初始亮度有所提高.余辉时长10h以上,使电缆检测更加便利.     

钬掺杂对SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料。X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构。光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱。利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度。当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多。对初始亮度增强的机理做了初步的探讨。     

水热-均匀沉淀法制备亚微米长余辉发光材料SrAl_2O_4∶Eu,Dy

采用水热-均匀沉淀法,以尿素为沉淀剂,在聚四氟乙烯低温反应釜中160℃水热,在较低的煅烧温度下制备了亚微米级长余辉发光材料Sr0.97Al2O4∶Eu0.01,Dy0.02。XRD结果表明,在1000℃煅烧4h能得到单相的SrAl2O4∶Eu,Dy,SEM测试显示SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光材料为球状形貌,粒径大小约为200～500nm,激发和发射光谱结果表明,随着煅烧温度升高,SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的发光强度也随之增强,其激发光谱峰值位于360nm,发射光谱峰值位于513nm,SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+在1100℃煅烧后的余辉衰减时间比1000℃煅烧后显著提高,其热释光谱峰值在80～90℃。     

纳米Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+的长余辉发光行为

使用溶胶-凝胶技术合成纳米尺度的Sr2MgSi2O7Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,比较了该方法与固相法获得的长余辉粉体的光致发光行为和长余辉性能.溶胶-凝胶获得的纯相Sr2MgSi2O7Eu2+,Dy3+长余辉粉体是由纳米尺度的微晶形成的团聚颗粒,具有光致发光行为和长余辉发光特性.其发射峰位于465nm.而固相合成的粉体具有两个发射峰,分别位于404nm和459nm.产生这些差别的原因在于Eu2+在基质晶格中的不同配位情况.固相合成的粉体的余辉发光性能高于溶胶-凝胶粉体,其原因在于高温固相合成在基质内部产生了更高浓度的电子陷阱.     

钬掺杂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响.采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料.X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构.光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱.利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度.当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多.对初始亮度增强的机理做了初步的探讨.     

正交试验法优化长余辉发光材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+的合成工艺

采用高温固相法在碳粉还原气氛下合成蓝色长余辉发光材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+。通过正交试验,以初始余辉亮度和余辉时间为评价指标,研究了烧结温度、Eu2+、Dy3+和硼酸的摩尔分数对发光材料余辉性能的影响。结果表明:各个因素在实验设定水平范围变化时,最佳合成工艺为烧结温度1300℃,Eu2+、Dy3+和硼酸的摩尔分数分别为2%,4%,10%。按照上述工艺条件合成的样品余辉性能最佳,初始余辉亮度可达2238mcd/m2,余辉时间超过1400s。样品具有250nm～450nm的激发范围,发射峰位于470nm。     

燃烧法合成超细SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料

利用氧化还原反应燃烧过程合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,采用荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜、余辉测试等多种测试手段研究产物的性质,并从多方面与高温固相法合进行对比。结果表明:燃烧法合成的产物为单斜晶系的SrAl2O4,结晶干净完整,晶粒尺寸在0.3～1μm之间;光谱分析显示燃烧法合成材料发射波长为514 nm。相比高温固相法,燃烧法在工艺上具有低温、快速、节能的优点,所得产物易于粉碎,晶粒大大减小。     

Synthesis and afterglow properties of MgAl2O4:Eu2+, Dy3+ nanopowders

The MgAl2O4:Eu2+, Dy3+ nanophosphors with different particle sizes have been synthesized through a simple and inexpensive precipitate approach followed by a post-annealing process. The structure and morphology of the phosphor are characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). According to XRD and TEM results, the particle size of MgAl2O4:Eu2+, Dy3+ could be controlled via changing the ratio of MgSO4/Al2O3, and the obtained samples possess regular morphology. The afterglow properties of MgAl2O4:Eu2+, Dy3+ nanophosphors as a function of particle sizes are investigated by afterglow decay curves. Compared with the bulk phosphor, the nanophosphors exhibit longer afterglow time and higher initial afterglow intensity. In nanophosphors, there exist numerous defects on their surfaces due to the large surface to volume ratio, which generally act as luminescent killers, while some of which, however, can probably act as traps beneficial for the generation of afterglow. In the nanosized MgAl2O4:Eu2+, Dy3+ phosphor, the thermoluminescence results indeed indicate the existence of more traps which are introduced due to the large surface to volume ratio of nanoparticles and that the high temperature sintering process contributes to the longer afterglow in the nanophosphors.     

Eu2+离子在Sr2Al6O11基磷光体中发光行为的研究

研究了不同Eu掺杂浓度对Sr2Al6O11基磷光体发光性能的影响。结果发现，当Eu掺杂浓度低于0.01mol时，在其发射光谱中存在403和493nm的主发射峰，对应着Sr2Al6O11基质中Sr的两种不同位置Sr1和Sr2位。随着Eu掺杂浓度增加，由于能量传递作用，导致403nm的发射峰消失，493nm的发射峰增强。余辉衰减曲线表明，未掺杂Dy的磷光体没有余辉性能，当Eu掺杂量在0.01mol时，余辉性能最好，进一步提高Eu的掺杂量，由于浓度猝灭作用，导致发光性能下降。     

沉淀-燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料

通过沉淀-燃烧法合成了SrAl2 O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料,对合成样品进行了物相、形貌、发光特性研究,探讨了尿素用量对材料发光性能的影响.结果表明,当尿素用量为原料中金属硝酸盐总物质的量的6倍时,产物主晶相为单斜晶系的SrAl2O4;激发、发射光谱均为宽带谱,峰值分别位于368nm、518nm处;测得初始发光亮度为18700mcd/m2,在暗室中放置9天后,仍可观察到明显发光现象.     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+光致发光搪瓷涂层的制备

稀土Eu^2 激活的铝酸盐发光材料是近年来新发展起来的新型长余辉光致发光材料，由于其发光亮度和发光余辉比传统的硫化物高许多，且无毒，无放射性，因而引起广泛关注，采用高温固相反应法制备了SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 发光材料，并利用SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 发光材料，参考普通搪瓷的制备工艺，制得了性能稳定的光致发光搪瓷涂层，余辉时间长达12h以上，这种发光搪瓷涂层可用于制造广告牌，交通标牌和建筑物标识牌等，在许多领域有应用前景。     

热释发光-正电子湮灭法研究SrAl2O4基磷光体长余辉发光机制

利用传统陶瓷制备方法合成了长余辉SrAl2O4：Eu，Dy发光粉材料，并利用热释发光—正电子湮灭法对该材料的发光性能及机理进行了研究。研究结果表明，掺杂的Eu在基质材料中主要充当发光中心，而Dy离子主要充当陷阱能级。正电子湮灭试验结果表明，Sr0.94Al2O4：Eu0.02和Sr0.94Al2O4：Eu0.02，Dy0.04存在带负电中心的缺陷，共掺杂的Dy^3 进到Sr^2 位，同时产生一定量的Sr空位，热释发光谱结果表明，单掺杂Eu离子的磷光体中缺陷陷阱深度较深，约为0．95eV，随着Dy的共掺杂，热释发光强度相应增加，陷阱深度降为0．51eV，对于长余辉发光机制，认为陷阱能级捕获的空穴与介稳态(Eu^1 )^*的复合，导致了长余辉现象的发生，并且由于陷阱深度的变化，导致余辉性能出现较大的差异。     

Combustion synthesis and photoluminescence of SrAl2O4:Eu,Dy phosphor nanoparticles

Eu²⁺,Dy³⁺ co-doped strontium aluminate (SrAl₂O₄) phosphor nanoparticles with high brightness and long afterglow were prepared by glycine–nitrate solution combustion synthesis at 500 °C, followed by heating the resultant combustion ash at 1100 °C in a weak reductive atmosphere of active carbon. The average particle size of the SrAl₂O₄:Eu,Dy phosphor nanoparticles ranges from 15 to 45 nm as indicated by transmission electron microscopy (TEM). The broad-band UV-excited luminescence of the SrAl₂O₄:Eu,Dy phosphor nanoparticles was observed at λ_max=513 nm due to transitions from the 4f⁶5d¹ to the 4f⁷ configuration of the Eu²⁺ ion. The results indicated that the main peaks in the emission and excitation spectrum of phosphor nanoparticles shifted to the short wavelength compared with the phosphor obtained by the solid-state reaction synthesis method. The decay speed of the afterglow for phosphor nanoparticles was faster than that obtained by the solid-state reaction method.     

Eu2+、Dy3+、Li+共掺杂CaSi2O2N2荧光粉的发光性能

采用高温固相反应法制备了一系列白光LED用CaSi2O2N2:0.05Eu2+,xDy3+,xLi+(0≤x≤0.03)荧光粉.利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行了分析,结果表明:Dy3+和Li+离子的掺入没有改变CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的主晶相.利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现所有样品的激发光谱均覆盖了从近紫外到蓝光的较宽范围,400 nm激发下得到的发射光谱为宽波段的单峰,峰值位于545 nm左右,是Eu2+离子5d-4f电子跃迁引起的.Dy3+离子掺杂可以提高CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的发光强度,Dy3+与Li+共掺杂可进一步提高荧光粉的发光强度,当Dy3+和Li+的掺杂量为1mol%时,荧光粉的发光强度达到最大值,是单掺杂Eu2+的荧光粉发光强度的157%.