低温空气中Ba3-xP4O13:xEu2+黄白色长余辉荧光粉的制备和发光性能研究

〖HT5”H〗摘要:〖HTSS〗采用传统的高温固相法在空气气氛中以相对较低的温度(1 173 K)合成了(Ba3 xP4O13:xEu2+)黄白色长余辉荧光粉.分析了荧光粉的晶体结构、发光特性、余辉衰减特性、热释光特性、热稳定性以及Eu2+实现自还原的机理.结果表明:在紫外或近紫外光源激发下,样品呈现峰值位于545nm的宽谱发射,属于Eu2+的5d 4f跃迁,样品发射黄白色.室温下,用波长254 nm的紫外灯激发样品后呈现黄白色长余辉现象,肉眼可见余辉时间长达30 min,通过热释光分析可算得样品产生余辉的陷阱深度约为067 eV.同时,本文对样品的热稳定性进行了测试,算得热激活能约为031 eV.此外由于Ba3P4O13晶体中存在大量的PO4四面体,样品可在空气氛围中实现Eu3+→Eu2+的自还原过程.      

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料发光性能的研究

采用微乳液法合成黄绿色SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光粉体,并且表征其晶体结构、激发光谱、发射光谱和余辉衰减特性.XRD分析表明：所合成的样品为SrAl2O4单斜晶系的晶体结构.激发波长的范围较宽,表明从紫外至可见光均可激发该发光材料.发射光谱主峰位于525 nm.样品在自然光照射后持续发出明亮的黄绿光.最后讨论微乳液体系中表面活性剂用量、激活剂和共激活剂浓度以及灼烧温度对产品发光性能的影响.     

稀土长余辉发光材料M（Ca，Ba）OAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋的制备及性能研究

采用硼酸覆盖工艺在低温、还原气氛下制备了M（Ca,Ba）OAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光材料。用X射线粉晶衍射对其进行了物相鉴定,表明在1175℃已经得到纯相的M（Ca,Ba）OAl2O4产物。研究了产物的激发-发射光谱,激活剂Eu^2＋掺量和碱金属的比值以及激活剂Eu^2＋和Dy^3＋比值等条件对长余辉发光材料的相对发光强度的影响。结果表明：采用碳粉掩埋坩埚制造还原气氛,硼酸覆盖原料上方,灼烧温度为1175℃,恒温150min,随炉自然降温的生产工艺,可制备出发光性能优良的碱土铝酸盐长余辉发光材料。     

掺镁的CaTiO3:Pr3+红色长余辉发光材料发光性能的研究

用高温固相法制备掺镁的CaTiO3：pr^3＋红色长余辉发光材料，并测试材料的激发光谱、发射光谱和余辉衰减曲线．研究Pr^3＋、MgO和H3PO3的不同掺入量对CaTiO3：Pr^3＋红色发光材料的发光性能的影响．XRD分析表明，所合成的样品为MgCaTiO3正交晶系的晶体结构．发射光谱峰值位于614nm，对应了Pr^3＋的1↑D23↑F4跃迁,研究发现，在还原气氛下，掺入35％（摩尔分数，以下同）的MgO，65％的CaCO3，0．125％的Pr^3＋，10％的H3BO3，1200℃下反应2h，所得的掺镁的CaTiO3：Pr^3＋红色长余辉发光材料的发光性能最好．     

Sr3-xMgxSi2O7：Eu^2＋，Dy3＋的制备与发光性能的研究

用高温固相法合成Sr3-xMgxSi2O7：Eu^2＋,Dy3＋（x=1．4,1．2,1,0．8,0．6）长余辉发光材料,通过X射线衍射分析发现：当x≥1时,材料基质的相是Sr：MgSiO7O2当x〈1时,材料基质中出现多种相．通过光致发光研究发现,当x≥1时,随着x的减小,物质发射光谱峰位出现蓝移．通过材料的余辉曲线和热释光谱研究,发现随着x的减小,样品的余辉时间减小,相应的陷阱深度也变浅．     

掺杂B对长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响

采用高温固相法制备SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光材料.借助材料的激发光谱、发射光谱和X射线,分析研究掺杂B对SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋发光材料发光性能的影响.结果表明： H3BO3作为助熔剂,能提高发光材料的发光强度,H3BO3加入量的变化并不引起发光材料发射光谱峰值的变化.研究粒度大小对发光性能的影响.结果表明：粒度大于200目的发光粉的发光亮度较强.     

微乳液法制备长余辉发光材料CaAl2O4:Eu2+,Dy3+

采用微乳液法合成CaAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 长余辉发光材料，并对其晶型结构和发光性能进行研究，XRD分析表明，所合成的样品为CaAl2O4单斜晶系的晶体结构．发光粉体的激发波长范围较宽，表明从紫外至可见光均可激发该发光材料、发射光谱主峰位于440nm左右，余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快衰减和慢衰减2个过程、样品在自然光照射后持续发出明亮的蓝光。     

Sr2MgSi2O7基新型长余辉发光材料的合成与性能

在还原气氛下 ,采用高温固相合成法制备出 Sr2 Mg Si2 O7基长余辉发光材料 ,并对其性能以及影响其发光性能的因素进行了研究。运用正交实验方法 ,确定了高温固相合成该材料的最佳条件。初步探讨了 Sr2 Mg Si2 O7基长余辉发光材料的发光机理。     

ZnGa2O4：Cr3+ 近红外长余辉荧光粉制备与光学性能研究

采用高温固相法制备了ZnGa₂O₄：Cr³⁺ 近红外（660-1300 nm）长余辉荧光粉,并系统地研究了样品的荧光、长余辉、光激励发光及热释光性能.样品的余辉激发谱测试结果显示,ZnGa₂O₄：Cr³⁺ 长余辉材料的余辉主要源自O²-Ga³⁺之间的电荷迁移跃迁激发,而非Cr³⁺离子的本征跃迁激发.光激励发光性能的研究表明,ZnGa₂O₄：Cr³⁺ 在紫外光激发的余辉完全衰减后可以被近红外光再次激发出明亮的余辉,这说明ZnGa₂O₄：Cr³⁺ 在紫外光信息写入后可以用红外光进行信息读出.根据实验测试结果采用导带电子复合发光模型对样品的发光机理进行了详细的阐述.     

微乳液法制备长余辉发光材料CaAl_2O_4∶Eu~(2 ),Dy~(3 )

采用微乳液法合成CaAl2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光材料,并对其晶型结构和发光性能进行研究.XRD分析表明,所合成的样品为CaAl2O4单斜晶系的晶体结构.发光粉体的激发波长范围较宽,表明从紫外至可见光均可激发该发光材料.发射光谱主峰位于440nm左右.余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快衰减和慢衰减2个过程.样品在自然光照射后持续发出明亮的蓝光.     

燃烧法制备SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋长余辉发光材料

以硝酸盐和尿素为基质,采用一次燃烧法在较低炉温（600-620℃）下合成了SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光材料．通过对比实验,研究了原料的用量对产物合成及性能的影响．实验结果表明,在n（尿素）：n（硝酸盐）=12：1,硼酸摩尔分数为0．10％～0．12％,Eu2O3为0．2％,Dy2O3为0．4％时,制备的SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋具有好的余辉性能．     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉光致发光陶瓷的制备及其发光性能的研究

用SrCO3、Al2O3、Eu2O3和Dy2O3烧制SrAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 长余辉光致发光陶瓷，其烧结温度为1300℃--1400℃，烧结时间为3小时。H3BO3作为助溶剂，掺入量为3-5％，可有效降低烧结温度。X-射线衍射分析表明SrAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 发光陶瓷的晶体结构为SrAl2O4单斜晶系晶体结构，晶格常数为a=8．4424A，b=8．822A，c=5．1607A。激发光谱和发光光谱分析表明：发光光谱是峰值位于520nm的宽带谱，激发光谱是位于240nm-80nm之间的连续宽带谱，表明SrAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 发光陶瓷由紫外光至可见光均可有效地激发而发光。     

Tb3+掺杂ZnO-B2O3-SiO2玻璃长余辉发光机理

采用高温熔融法制备了Tb³⁺掺杂ZnO-B₂O₃-SiO₂玻璃，通过荧光光谱、余辉衰减曲线、热释发光光谱以及紫外-可见吸收光谱等方法的测试分析，系统地研究了该玻璃体系的长余辉发光机理，并建立了其长余辉发光的半程隧穿模型.Tb³⁺掺杂ZnO-B₂O₃-SiO₂玻璃的长余辉发光只跟能级较浅的电子陷阱有关，不同能级深度的陷阱对应着余辉衰减的不同过程；Tb³⁺离子是被紫外光直接激发发生光氧化失去电子的，然后电子经由导带被能级深度不同的电子陷阱捕获；电子从陷阱中热致逃逸出来后，通过5d能带隧穿到与陷阱最邻近的激活离子上而复合发光.     

Sr3-xMgxSi2O7:Eu2+,Dy3+的制备与发光性能的研究

用高温固相法合成Sr3-xMgxSi2O7:Eu2+,Dy3+(x=1.4,1.2,1,0.8,0.6)长余辉发光材料,通过X射线衍射分析发现:当x≥1时,材料基质的相是Sr2MgSi2O7;当x<1时,材料基质中出现多种相.通过光致发光研究发现,当x≥1时,随着x的减小,物质发射光谱峰位出现蓝移.通过材料的余辉曲线和热释光谱研究,发现随着x的减小,样品的余辉时间减小,相应的陷阱深度也变浅.     

长余辉发光标牌的制备及性能研究

采用SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光粉、成品清漆,添加分散剂等助剂制备的溶剂型发光涂料,制备了发光标牌.该发光标牌除具有SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 发光亮度高、余辉时间长的性能,还具有了耐水耐潮湿和易清洁的性能;激发光谱表明,紫外和可见光能有效激发,发射光谱表明其发射峰位于520nm附近,呈耀眼醒目的黄绿色.     

Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色长余辉发光材料的制备与发光性能研究

采用高温固相法合成蓝色Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Dy3 长余辉发光材料,并且表征其晶体结构、激发光谱、发射光谱和余辉衰减特性.确定高温固相法合成该材料的最佳温度在1200℃.XRD分析表明,所合成的样品为Sr2MgSi2O7晶体结构.发光粉体的激发光谱为一宽带连续谱,表明从紫外光至可见光均可激发该发光材料.发射光谱主峰位于470nm附近.当Eu2 /Dy3 掺杂摩尔比是1/2时,发光材料的余辉效果最好,产品经自然光激发一段时间后,移至黑暗处,可持续8h以上发出人眼可辨的蓝光.     

燃烧法制备SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料

以硝酸盐和尿素为基质,采用一次燃烧法在较低炉温(600～620℃)下合成了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过对比实验,研究了原料的用量对产物合成及性能的影响.实验结果表明,在n(尿素):n(硝酸盐)=12∶1,硼酸摩尔分数为0.10%～0.12%,Eu2O3为0.2%,Dy2O3为0.4%时,制备的SrAl2O4: Eu2+,Dy3+具有好的余辉性能.     

溶胶-凝胶法合成Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料

以Si(OC2H5)4、MgO、Sr(NO3)2、H3BO3、Eu2O3、Dy2O3等为原料，采用溶胶-凝胶法，在低于传统高温固相法近200℃的温度下，合成了长余辉发光材料Sr2MgSi2O7：Eu^2 ，Dy^3 ，研究了由溶胶向凝胶转变和凝胶向发光晶体转变的过程。测试结果表明，用溶胶一凝胶法制备的样品较高温固相法余辉性能有较大提高，余辉时间达到12h以上。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光玻璃的研制

在还原气氛下利用固相反应法合成SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光粉,以该发光粉和铅锌硼硅酸盐玻璃为原料制备长余辉蓄光玻璃,并通过磷光激发和发射光谱,研究发光粉加入量等因素对发光玻璃光学性能的影响.研究结果表明:该发光玻璃保持了SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光粉的发光性能,紫外光激发后,发射出波长位于520nm处的黄绿色光,该谱线为Eu2 在4f65d1→4f7跃迁的特征谱线;在本实验条件下,发光粉的最佳掺入质量分数为30%;随熔制温度的提高,发光玻璃的发光强度及余辉时间明显下降.     

绿色荧光粉Ba2MgSi2O7：Eu^2＋的制备与发光性能研究

采用高温固相法合成Ba2MgSi2O7：Eu^2＋绿色荧光粉,研究其发光性能．通过XRD测试样品的晶相结构,荧光分光光度计测试样品的激发和发射光谱,研究激活剂Eu^2＋的物质的量对荧光粉发光强度的影响。XRD结果表明,所合成的样品硅酸镁钡即Ba2MgSi2O7晶体结构．光谱分析结果表明,当Eu^2＋的物质的量为0．1mol时,Ba2MgSi2O7：Eu^2＋样品的发光强度最高．