基质组成对xSrO·yAl2O3：Eu^2＋，Dy^3＋发光性能的影响

研究了基质组成对xSrO·yAl2O3：Eu^2＋，Dy^3＋体系长余辉发光性能的影响，并对其影响机理进行了探讨。XRD分析和长余辉发光性能表明：改变Al2O3／SrO比率可以获得长余辉发光性能较好的3种基质相：SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋和Sr4Al14O25：Eu^2＋，Dy^3＋及SrAl4O7：Eu^2＋，Dy^3＋。激发与发射光谱性能分析和余辉衰减特性分析结果表明：随着基质中Sr／Al比例的减小，激发光谱向短波方向延伸，发射峰蓝移，初始余辉亮度越高，余辉持续时间越长。热释光谱分析表明：贫锶相晶格中的陷阱深度与密度较大，因而显示出较好的长余辉发光性能。     

掺杂的SrAl2O4:Eux2+,Dyy3+长余辉粉的合成、表征及发光性质

采用自蔓延高温合成法制备了组成为SrAl2O4:Eu2+x,Dy3+y的2组(x:y=1:1,x:y=1:2)12种铝酸锶长余辉发光粉,测试结果表明,组成为SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125的发光亮度最好。以上述配比为依据,又分别引入了可以用于制备荧光材料的阳离子Li+、Be2+,以及既可以用于制备荧光材料也可以用于制备自激活荧光材料的阳离子Zn2+、Cd2+、Pb2+,共制得5个系列22种铝酸锶(SrAl2O4)长余辉发光粉。Zn2+0.0125的掺杂使得SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125的余辉亮度得到大幅度提高,而且SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125,Zn2+0.0125的衰减速度也明显慢于SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125。X射线衍射结果表明,掺杂少量稀土离子(Eu2+和Dy3+)不会改变SrAl2O4基质的晶体结构。另外,透射电镜分析和粒度分布结果表明,产物为疏松多孔的蘑菇云状固体,粒度在10μm左右。     

Ba2+替代对Sr4Al14O25:Eu2+, Dy3+结构和发光性能的影响

采用高温固相反应按化学式Sr4-xBaxAl14O25: Eu2+, Dy3+(x＝0, 0.8, 1.6, 2.4, 3.2, 4) 配比原料,合成长余辉发光材料。X射线衍射分析表明,当x＝0.8时,产物物相为单斜结构SrAl2O4和磁铅矿结构SrAl12O19共存;当x>1.6时,产物主相转变为BaAl2O4六角结构。对所得样品采用360 nm光照,发射光谱表明,样品发光是以Eu2+为发光中心,由Eu2+电子4f65d-4f7跃迁所致,并且随着Ba掺入量的增加,样品发射光谱峰位产生移动,这是由于Sr2+取代产物中Ba2+位置后,导致晶格收缩,影响Eu2+的5d能级劈裂,从而影响电子4f65d-4f7跃迁。余辉光谱显示x>1.6时,产物的余辉发光是以BaAl2O4基质中Eu2+为发光中心。余辉衰减检测和热释光谱分析发现不同掺Ba量的样品余辉衰减快慢不同,是由于其中存在的陷阱能级深度不同,且陷阱能级越深,其余辉时间越长     

添加剂对SrAl2O4:Eu,Dy纳米晶形貌和发光性能的影响

用溶胶-凝胶法制备纳米SrAl2O4Eu2+,Dy3+发光粉体,研究了添加剂硼酸的不同掺杂量对SrAl2O4Eu2+,Dy3+纳米晶形貌和发光性能的影响.结果表明,硼酸的加入有利于SrAl2O4相的生成并且改善了发光材料的发光性能;随着硼酸加入量增多,SrAl2O4Eu2+,Dy3+发光材料的发射光谱主峰出现蓝移现象,纳米晶的形貌从针状逐渐变成粒状.     

长余辉发光材料空间环境中的耐紫外辐射性研究

利用复合有低压紫外汞灯、抽真空高纯石英玻璃管的高低温试验箱模拟空间环境中的远紫外辐照条件,对可用于航天器示踪研究的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料进行了空间环境中的紫外稳定性考核试验,并检测比较了材料在考核前后发光性能、物相组成、粉体表面形貌及粒度的变化.结果表明:在考核前后材料的物相组成未发生改变,但粉体颗粒间发生了团聚且表面结晶程度受到一定的破坏,导致材料的发光强度有一定的衰减.但相对于硫化物系长余辉发光材料,SrAl2O4:Eu2+,Dy3+是一种空间环境中紫外稳定性较好的发光材料.     

稀土硅酸盐长余辉发光材料的制备及性能

以SrCO3、CaCO3、4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O、SiO2等为原料,用高温固相烧结法合成了发光性能良好的Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,借助于X射线衍射和荧光光谱等研究手段对其进行了分析和表征,探讨了Ca2+取代Sr2+和稀土离子的掺入量及固相反应温度、时间对其发光性能的影响。结果表明:Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的较佳烧成温度为1250～1300℃,烧成时间为3h左右;其物相单一,只含有与四方晶系的Sr2MgSi2O7晶相相同的固溶体Sr2-xCaxMgSi2O7相;紫外光和日光均可使其激发发光,随着钙取代锶量的增大,其发射峰逐渐向长波方向移动,发光颜色由蓝绿色变成黄色,但其发光性能变差。钙的取代量为0.5mol以下样品的发光性能良好,余辉时间可达13h以上。     

Sr/Ca比例对Sr3-xCaxAl2O6:Eu2+, Dy3+结构与发光性能的影响

采用高温固相法合成了长余辉发光材料Sr3-xCaxAl2O6:Eu2+, Dy3+（x = 0, 1, 2, 3）,研究了样品的结构、光致发光、余辉发光和热释发光性能。结果表明：所制备的样品具有相似的结构,均为立方结构的Sr3-xCaxAl2O6。Sr/Ca比例的变化并没有引起基质结构的相变,但对样品的发光性能产生了显著影响;样品的余辉衰减曲线符合双指数衰减,但不同样品的初始强度和衰减快慢不同;通过调节锶钙比的方法,可以有效调控样品光致发光的颜色和余辉衰减特性。此外,测试样品的热释光曲线发现当样品中有两种不同深度的陷阱能级时,样品的余辉强度明显减弱,这可能与电子在不同的陷阱能级的转移有关。     

无机溶胶凝胶法合成Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色发光材料

以价格低廉的水玻璃代替TEOS(正硅酸乙酯)作为硅源,分别在丁二酸铵、柠檬酸三铵辅助下,通过离子交换-溶胶凝胶法合成Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色发光材料。用DTA、XRD、荧光光谱等手段对材料进行分析和表征。结果表明:在丁二酸铵或柠檬酸三铵调节下,前驱体干凝胶煅烧到1100℃转变为高纯度的Sr2MgSi2O7相,其产物疏松,颗粒小,不需研磨或稍加研磨便得细粉;激发光谱在250～450 nm之间都存在一个强度较高的激发带,以柠檬酸三铵辅助得到的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色发光材料发光性能较好,发射峰位于467 nm附近,余辉时间长。此外对溶胶凝胶的形成机理等进行讨论。     

共沉淀法制备Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料

首先利用共沉淀法制备了发光材料前驱体,然后以石墨为还原剂、1280℃保温2 h烧结合成Sr4Al14O25Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过XRD、荧光光谱分析方法,研究了助熔剂、稀土离子、烧结制度等对发光材料物相结构和发光性能的影响.结果表明发光粉体的主晶相为Sr4Al14O25,属斜方晶系,晶胞参数为a=2.480 nm,b=0.850nm,c=0.489nm;其激发光谱为一主峰波长在398 nm和356 nm的连续谱,包括紫外线和可见光;发射光谱为一主峰波长为491 nm的宽带谱,经自然光、紫外光照射后可发出明亮的蓝绿色光.     

溶胶发泡法制备硅酸盐长余辉超细发光粉

以正硅酸乙酯、硝酸盐等为原料,用溶胶发泡法制备出硅酸盐长余辉超细发光粉,用X射线衍射和荧光光谱等手段对其进行了分析和表征。结果表明:在pH=1～3,加水量R≥4,发泡剂的用量VF/VTEOS+H2O=0.5,室温以上条件下可形成均匀的发泡溶胶和凝胶。凝胶前驱体在1130℃反应3h制备出以纯相Sr2MgSi2O7为基质的长余辉发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+,其产物疏松,颗粒小,易于研磨获得超细粉。它的激发光谱在260～450nm之间存在一个强度较高的激发带,紫外和可见光均可使其激发发光,其发射峰位于467nm,发出的余辉为蓝色,余辉时间10h左右。铕的掺入量为0.01mol的样品的发光性能良好。     

纳米SrAl2O4:Eu,Dy发光特性及浓度猝灭

用溶胶-凝胶法合成了不同Eu2+掺杂浓度的SrAl2O4Eu2+,Dy3+纳米晶体,探讨了纳米晶体的发光性能及浓度猝灭.结果发现纳米晶体与相应的常规尺寸的发光粉末材料相比,发射光谱和激发光谱的主峰位置均出现了明显的蓝移,发光强度和猝灭浓度有明显的提高,余辉衰减速度加快.认为蓝移现象以及余辉衰减变快,主要归因于发光粉体纳米粒子的量子尺寸效应.     

铝酸锶长余辉发光材料的光谱特性及陷阱浓度分析

采用高温固相法制备了Sr0.96Al2O4:Eu0.02,Dy0.02,B0.08长余辉发光材料.利用XRD衍射仪、荧光分光光度计和热释光计量仪对样品进行了测试.对余辉衰减曲线的拟合表明,余辉曲线中的快衰减过程与V0(..)陷阱有关,而慢衰减过程源于Eu(.)Sr和Dy(.)Sr陷阱中的电子释放;随着球磨时间的增加,Dy(.)Sr陷阱浓度也随之增加.热释光光谱的曲线拟合表明,热释光峰反映的是Dy(.)Sr陷阱的特性;当陷阱浓度相差不大时,动力学级次越小,陷阱中电子的局域性越强,基质导带底产生一个由局域态组成的带尾,陷阱深度随之减小.     

热处理温度对SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)光谱及陷阱浓度的影响

采用高温固相法制备了Sr0.96Al2O4:Eu0.02,Dy0.02,B0.08长余辉发光材料。研究了两步退火工艺中第二次退火温度对其晶体结构、激发光谱、发光光谱、余辉衰减特性、拉曼光谱和热释光光谱的影响。结果表明,随着第二次退火温度的升高,Dy Sr˙陷阱中的电子浓度逐渐增加,发光动力学级次逐渐增大,这有利于提高长余辉特性;样品的拉曼光谱峰值随退火温度的变化与V O˙˙浓度随退火温度的变化一致,这一点验证了长余辉发光材料的电子陷阱模型的有效性。在余辉测试时间内,第二次退火为1400℃×6 h的样品具有最大的余辉亮度,这源于它具有最大的Dy Sr˙陷阱中的电子浓度以及适中的时间衰减常数。     

共沉淀法制备纳米铝酸锶长余辉发光粉体及其发光性能研究

用共沉淀法制备了发绿光的SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 纳米长余辉发光粉体.用TG-DSC,XRD,SEM和荧光分光光度计等对发光粉体特性进行了表征.结果表明,在1150℃煅烧温度下合成了单相的SrAl2O4发光粉体,发光粉体的形貌为粒状,平均粒径为100 nm.在可见光(波长400 nm)激发下,SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 纳米发光粉体的发射光谱为峰值位于512 nm的绿色宽带谱.与固相法合成的发光材料相比,发光粉体的激发光谱和发射光谱均发生了蓝移.并探讨了合成温度对发光粉体发光性能的影响.     

Eu^2＋在Sr4Al14O25基磷光体中能量传递行为的研究

合成了3种不同Eu掺杂量的Sr4Al14O25，Dy^3 发光粉体，发现当Eu掺杂量低于0．012mol时，发射光谱中存在2个主发射峰，分别位于407nm和494nm。随着Eu掺杂浓度增加，407nm发射峰逐渐消失，而494nm主发射峰增强。结合Sr4Al14O25，晶体结构和激发．发射光谱，建立了2种Eu发光中心之间的能量传递模型，对实验现象进行了合理的解释。余辉衰减曲线测试结果表明，3种磷光体试样均具有长余辉性能，尤其Sr4Al14O25：Eu0.0l2，Dy0.024试样，其余辉时间在人眼可视亮度水平可持续20h以上。     

Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋材料的制备及发光性能影响因素研究

采用高温固相法在氢氩混合气中还原制备光致发光材料Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋。用XRD研究Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋的结构;用荧光光度计研究助熔剂用量、焙烧温度、恒温时间等因素对材料发光性能的影响;用稳态/寿命荧光光谱议研究发光材料的余辉衰减特征。结果表明,助熔剂用量、焙烧温度、恒温时间对材料的发光性能影响很大,且均存在一个最佳值。当基质原料中助熔剂用量为15%（质量）,焙烧温度为1300℃,保温时间为6 h时,制得的材料发光性能最好,初始亮度达7000 cd/m^2,余辉时间达15 h。XRD测试表明所制备的Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋材料属正交晶系,余辉衰减服从I=At-n规律。     

新型蓝色长余辉发光材料Sr2Al6O11：Eu^2＋,Er^3＋的微波合成

在微波场作用下,首次合成了蓝色长余辉发光材料Sr2Al6O11: Eu2 , Er3 ,利用XRD对其进行晶相分析,用荧光光度计测其激发光谱和发射光谱及余辉衰减曲线,利用热释光剂量仪测定其热释光谱.结果表明:该产品为正交晶系,Pnnm空间群,a= 2.191 827 nm,b=0.840 857 nm,c=0.488 175 nm,该产品激发和发射谱均为宽带谱,在270和340 nm处有2个主激发峰,主发射峰位于460 nm,Sr2Al6O11: Eu2 ,Er3 的发光余辉可持续14 h以上,Sr2Al6O11: Eu2 ,Er3 中存在2个热释峰,一个位于49.1 ℃,另一个位于140 ℃左右.2个陷阱能级分别为0.585 eV和0.806 eV.     

稀土离子RE(RE=Pr,Nd,Eu)在Sr_2CeO_4基质中的发光性质

通过燃烧法合成了Sr2CeO4∶RE材料,研究了Sr2CeO4材料的结晶过程和发光性质及Pr3+,Nd3+和Eu3+稀土离子在Sr2CeO4基质中的发光性能。实验通过燃烧法制得的前驱体在1200℃焙烧2h可得均一的Sr2CeO4相,较传统方法的合成时间大为降低。稀土离子Pr3+,Nd3+和Eu3+的在基质中的少量掺杂(0.02%)均可使Sr2CeO4在475nm左右的特征发射谱峰明显变宽增强,且Eu3+离子的掺杂可使材料在510nm,540nm,610nm左右产生多个明显的稀土离子的特征发射峰。实验合成的发光材料具有良好的发光性能,证明Sr2CeO4材料可作为一种优良的发光材料的基质使用,为寻找新型的发光材料提供了一条新的途径。     

Sr_2Al_(14)O_(25):Eu~(2+),Dy~(3+)的共沉淀-水热合成及其发光性能

以氨水或碳酸铵为沉淀剂,采用共沉淀-水热合成法制备稀土掺杂铝酸锶发光纳米材料,并优化制备稀土掺杂铝酸锶发光材料的工艺条件。对激活剂、助激活剂、助熔剂的用量、体系的酸碱度和灼烧温度对目标产物发光性能的影响规律进行研究。结果表明:目标产物Sr2Al14O25:Eu2+,Dy3+属正交晶系,为蓝绿色长余辉纳米材料,主激发峰均在360 nm左右;氨水共沉淀法制备的产物主发射峰在490 nm,磷光衰减寿命约30 s;碳酸铵沉淀法制备的产物主发射峰在460 nm,磷光衰减寿命约15 s。     

水热辅助溶胶凝胶法合成蓝色发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+

首次以价格低廉的水玻璃(Na2SiO3)为硅源,通过离子交换,采用水热辅助溶胶凝胶法合成Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色发光材料。通过DTA、XRD、荧光光谱等手段对材料进行分析和表征,结果表明:前驱体干凝胶煅烧到1065℃后开始有Sr2MgSi2O7相形成,到1150℃完全转变成高纯相Sr2MgSi2O7,其产物疏松,颗粒小,不需研磨或稍加研磨便得超细粉。它的激发光谱在250～450nm之间存在一个强度较高的激发带,发射峰位于468nm,余辉为天蓝色,余辉时间超12h。此外,本研究还对溶胶凝胶的形成机理等进行了讨论。