燃烧-发泡法制备不球磨SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉粉体材料

向体系内添加分散剂、燃烧剂、发泡剂和矿化剂,于低温下进行燃烧-发泡反应,一步制备了不球磨的SrAl2O4Eu2+,Dy3+长余辉粉体材料.XRD分析表明,相纯度较高,晶粒尺寸为约35.2nm.FS结果显示,产品有371.8nm、398.6nm、410.0nm和420.4nm 4个主要激发峰,发射峰位于517.2nm,余辉时间达数小时.该方法具有反应时间短,合成温度低,产物发光亮度好,不用球磨就能得到粉体的优点.     

燃烧-发泡法制备不球磨SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉粉体材料

向体系内添加分散剂、燃烧剂、发泡剂和矿化剂,于低温下进行燃烧-发泡反应,一步制备了不球磨的SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 长余辉粉体材料。XRD分析表明,相纯度较高,晶粒尺寸为约35.2nm。FS结果显示,产品有371.8nm、398.6nm、410.0nm和420.4nm 4个主要激发峰,发射峰位于517.2nm,余辉时间达数小时。该方法具有反应时间短,合成温度低,产物发光亮度好,不用球磨就能得到粉体的优点。     

蓝色长余辉发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Ln3+的合成和性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土掺杂的Sr2MgSi2O7:Eu2 0.02,Ln3 0.04(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:掺杂了不同稀土离子的Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Ln3 的晶体结构均为四方晶系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402nm处,次激发峰位于415nm处,与高温固相法制得的样品相比,激发峰发生了明显的红移;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468nm附近,是由典型的Eu2 的4f5d-4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度与余辉性质有所差别,其中Dy3 是最理想的共掺杂稀土离子,Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Dy3 的亮度最高、余辉时间最长,可达5h以上;而Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Sm3 的发光强度最低,余辉时间最短.     

Sr2Mg1-xCaxSi2O7: Eu2+, Dy3+蓝色长余辉发光材料的合成及余辉性能调控

为了调控长余辉发光材料的余辉寿命,利用Ca2+对长余辉材料基质中的Mg2+进行不同程度取代,即通过高温固相法制备了一系列Sr2Mg1-xCaxSi2O7: Eu2+, Dy3+（x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0）长余辉发光材料。通过高温固相法制备的样品相较于溶胶-凝胶法所得样品具有更好的晶体结构,发光性能也更好。X射线衍射结果表明,随着原料中Ca2+含量的增加,合成样品的衍射峰逐渐往高角度移动,表明该基质内Ca2+已经取代Mg2+的晶格位置,使晶格发生变化,晶体场发生改变。样品发射峰位于487~492 nm,为蓝色发光材料。通过观察余辉衰减图和初始余辉亮度值可知,随着Ca2+含量的增加,样品的余辉衰减寿命和发光强度逐渐减小。以上性质有望使该材料在需要短寿命余辉产品领域有新的应用前景。     

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.     

Gd2O2S发光材料的长余辉发光行为

使用固相合成技术制备了一系列Gd2O2S长余辉红色发光材料.在243nm紫外光激发下,具有很好的长余辉特性.这些发光材料具有多个发射峰,橙红色余辉发光是这些发射峰共同作用的结果.长余辉的形成是共激发离子Mg2+,Ti4+在Gd2O2S基质中形成一定浓度的电子陷阱的结果.在掺杂离子中,Ti4+的掺杂优于Mg2+的掺杂,而二者的共同掺杂获得了余辉特性更好的橙红色长余辉发光材料.     

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.     

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。     

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Sr2MgSi2O7：Eu^2 ，Dy^3 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Sr2MgSi2O7：Eu^2 ，Dy^3 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Eu^2 抖在基质品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．     

Pr3+掺杂对SrAl2O4:Eu2+、Dy3+磷光体发光性能的影响

用燃烧法制备Pr~(3+)掺杂的SrAl_2O_4:Eu~(2+)、Dy~(3+)长余辉发光粉体,研究了Pr~(3+)掺杂对其发光性能的影响。结果表明,合成的单相SrAl_2O_4样品具有单斜晶系结构,荧光发射光谱是连续宽带谱,峰位于515 nm,激发光谱是峰值在320 nm和360 nm的连续宽带谱。掺杂Pr~(3+)对形成晶粒尺寸均匀的固溶体有一定的促进作用,使其余辉初始亮度为不掺杂时的3倍。     

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。     

X射线荧光粉Gd2O2S:Pr,Ce的固相合成及发光性能研究

采用草酸铵共沉淀法实现在Gd2O3中掺杂Pr和Ce,以此为原料,硫粉为硫化剂,无水Na2CO3为助熔剂,1000℃真空固相合成了Gd2O2S:Pr和Gd2O2S:Pr,Ce粉末。采用XRD确认了反应产物为目标产物,制备的Gd2O2S:Pr为六方晶系单一相,粉末粒度分布1~10μm,在313 nm的紫外光激发下,主发射峰位于511 nm,属于Pr3+的3P0→3H4跃迁。主发射光强度随Pr3+的含量变化而改变,当Pr3+的含量在0.80%时主发射光强度最大。添加Ce3+可以明显降低Gd2O2S:Pr的荧光余辉,但同时也降低了发射光强度,Ce3+的添加量要在余辉控制,荧光光强和闪烁体使用寿命三者间平衡选择。     

硅铬共掺杂尖晶石长余辉材料Zn1+xGa2-2xSixO4:Cr3+中近红外余辉的增强及陷阱分布分析

本论文基于硅铬共掺杂, 合成得到了一种尖晶石长余辉材料Zn_1+xGa_2-2xSi_xO₄:Cr ³⁺。实验采用高温固相法, 按照设计的化学计量比精确称量ZnO、Ga₂O₃、SiO₂和Cr₂O₃等原料, 制备了一系列硅铬共掺杂的镓酸锌尖晶石长余辉材料, 其化学式为Zn_1+xGa_2-2xSi_xO₄:Cr ³⁺(x=0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.5, 1)。实验结果表明: 采用硅铬共掺杂方式后, 引入合适浓度的硅离子可有效改善余辉性能。当x=0.2时, 样品余辉强度最佳, 相比ZnGa₂O₄:Cr ³⁺增强了3倍, 并且余辉持续时间长达24 h。进一步的陷阱分布分析表明, 在ZnGa₂O₄基质基础上引入硅掺杂, 可有效调控不同陷阱深度的分布。即在丰富的反位缺陷基础上, 硅的共掺杂可增加不等价替换缺陷和填隙缺陷等, 并可调控禁带宽度及缺陷形成, 从而实现改善余辉性能的目的。     

BaAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的燃烧合成及其发光特性

以金属硝酸盐和尿素为原料,采用燃烧法合成了发青绿光的BaAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料。采用XRD、SEM、荧光分光光度计等手段对其进行分析表征。研究结果表明:随着燃烧温度升高,燃烧反应加剧,副产物BaCO3的含量减少,BaAl2O4的结晶程度增加,晶粒尺寸增大。Ba-Al2O4:Eu2+,Dy3+的激发光谱和发射光谱峰值分别为310nm和500nm,均呈宽谱带特征,其发光是由Eu2+的4f65d1→4f7跃迁引起,长余辉特性主要基于Dy3+的电子陷阱作用。     

B2O3对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+材料热释光谱和长余辉性能的影响

采用高温固相合成法制备了黄绿色SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光材料,其激发光谱峰值为345nm和405nm,发射光谱峰值为520nm.不同B2O3含量样品的扫描电镜照片表明：随着助熔剂硼酸掺入量的增加,晶体的结晶度越来越高;其X射线衍射分析表明：随着硼酸掺入量的增加,属单斜晶系的SrAl2O4晶体结构仍是材料的主相,但是有新的铝酸盐生成.从测得的相应的热释光曲线分析：硼酸掺入量为17mol%的样品具有最大的陷阱能级0.59eV,对应于329K的热释光峰,这一陷阱分布使材料的余辉性能得到了很大的提高.用一般阶动力学模型对热释光曲线进行拟合,得出了它的陷阱参数.     

Self-activated afterglow luminescence of un-doped Ca2ZrSi4O12 material and explorations of new afterglow phosphors in a rare earth element-doped Ca2ZrSi4O12 system

Un-doped Ca₂ZrSi₄O₁₂ material is prepared using a solid state reaction and it emits intense green afterglow luminescence peaking at 490 nm. The afterglow luminescence can be recorded for about 4800 s (0.32 mcd m⁻²). The thermoluminescence revealed that at least four types of traps existed in the Ca₂ZrSi₄O₁₂ material and the depths of these traps were calculated. The contributions of these traps on the afterglow luminescence were also investigated in detail. Accordingly, a possible afterglow mechanism of Ca₂ZrSi₄O₁₂ was proposed. Moreover, Ca₂ZrSi₄O₁₂ was also doped by rare earth or metal ions for developmental purpose and we arrived at some useful conclusions according to the experimental results.     

长余辉材料Sr_4Al_(14)O_(25)∶Eu~(2+),Nd~(3+)的溶胶凝胶法制备及性能研究

首次研究了以Nd~(3+)离子为辅助激活剂,对Eu~(2+)掺杂的发光材料Sr_4Al_(14)O_(25):Eu~(2+)余辉性能的影响.用溶胶凝胶法合成了Eu~(2+), Nd~(3+)共掺杂的Sr_4Al_(14)O_(25):Eu~(2+),Nd~(3+)发光粉末,并用扫描电镜、X射线衍射计、荧光分光光度计、余辉亮度测试仪、热释光剂量计等手段对粉末样品进行了表征.结果表明,在1350℃得到了单一的Sr_4Al_(14)O_(25)相,粉末颗粒平均粒度在1μm左右.Eu~(2+), Nd~(3+)共掺杂的Sr_4Al_(14)O_(25):Eu~(2+),Nd~(3+)发光粉末有402和485nm两个发射峰,与Eu~(2+)单掺杂的Sr_4Al_(14)O_(25):Eu~(2+)相比,发射峰位置没有变化,但适量的掺杂可以大大提高余辉时间和余辉亮度,余辉时间可达18h以上.最后通过对热释光谱的分析解释了双掺杂发光粉余辉性能增强的原因,适宜深度的陷阱可以有效存储光能,增强余辉的时间和强度.     

Pr3+摩尔浓度对CaTiO3:Pr3+红色长余辉材料的影响

制备了不同Pr^3 摩尔浓度下的CaTiOs：Pr^3 红色长余辉材料，测量了磷光体的的初始亮度、余辉曲线、激发光谱和发射光谱、热释光曲线。研究发现CaTiO3：Pr^3 合适的Pr^3 摩尔浓度为0．1％—0．2％，在该摩尔浓度下，材料具有较好初始亮度和余辉时间。     

Y2O2S:0.03Eu,0.03Ti的长余辉特性及Ti向Eu3+的余辉传能机制

采用高温还原法合成了Eu，Ti共激活橙红色Y2O2S长余辉发光材料，并测量了Y2O2S：0．03Eu,0．03Ti磷光体的荧光光谱，余辉分辨和余辉衰减曲线谱．实验结果表明，Y2O2S：0．03Eu,0．03Ti磷光体的发射谱由一系列Eu^3＋离子内部能级跃迁的尖峰组成；余辉分辨谱则不同，由一个主峰位于565nm的宽发射带和一系列波长范围位于500nm以上的窄发射带两种峰形组成，可分别归为Ti离子的宽带余辉发射和三价Eu^3＋的线状余辉发射,分析认为，样品中存在Ti余辉发射向Eu^3＋内部能级间产生选择性的余辉传能机制，从而导致Y2O2S：0．03Ti，0．03Eu磷光体中同时出现两种发光中心离子的余辉分辨谱现象．