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。     

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。     

长余辉发光材料CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+的表面处理及其性能的研究

磷石英结构的碱土铝酸盐MAl2O4∶Eu2 ,Re(M= Mg, Ca, Sr, Ba; Re= Y, La, Sr, Pr, Nd, Sm,Gd,Tb,Dy等)是典型的长余辉发光材料,已广泛用于人们的日常生活中。但这类材料在水溶液中极易水解,抗湿性差,严重制约了其应用,为此我们利用sol gel法在CaAl2O4 ∶Eu2 ,Nd3 的颗粒表面包覆了一层均匀的SiO2 膜并证实了膜的存在,且对CaAl2O4∶Eu2 ,Nd3 包膜前后的发光性能及耐水性进行了详细的研究。结果表明包膜对发光材料的发光性能没有太大的影响,却大大提高了其耐水性。     

掺杂稀土的xSrO.yA12O3系长余辉发光材料的制备及其光学性能

利用SrCO3-A12O3-RE(NO3)3(REEu,Dy)粉体为原料,加入少量酒精,进行预混合、球磨、干燥.将此混合粉体在还原气氛下高温烧成,最终制得不同发光性能的xSrO.yAl2O3RE(REEu,Dy)光致发光材料,并对其性能进行了研究.发光粉体的发射光谱表明,随着A12O3/SrO(摩尔比x)的增加,其相应粉体发射光谱的主峰位置(λE)逐渐向短波方向移动,符合λE=531.018-23.028X关系式.余辉衰减曲线表明,这些发光材料均具有一定的长余辉特性.从而说明只要控制一定的Al2O3/SrO比例,即可获得发光颜色为紫色到绿色的多种发光材料.对于其长余辉机制,认为是加入的Dy3+起到了陷阱能级的作用,它将部分空穴俘获,并在热扰动下,慢慢将空穴释放出来,并再次与介稳态Eu1+复合发光,从而达到延长余辉的作用.     

水性苯丙乳液长余辉蓄能发光涂料的制备与性能

为了提高新型碱土铝酸盐掺杂稀土元素发光材料的耐水性能,并保持其良好发光性能,以硅酸钠为硅源,采用液相沉积法在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉表面包覆SiO2膜。通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、酸度计考察了包覆效果,优选了包覆反应条件。以包膜发光粉为颜料,水性苯丙乳液为成膜物质,添加适量的助剂,配制了一种水性蓄能发光涂料。用激发和发射光谱、发光亮度及余辉衰减研究了涂料及其涂膜的发光特性,优选了发光粉用量,并对发光涂料及其涂膜的其他性能进行了测试。结果表明:当SiO2包覆量为9%(质量分数),反应温度为80℃时,SiO2能均匀地包覆在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉表面,使其耐水性提高,而又不影响其发光性能;日光和一般的荧光灯都可以有效激发该发光涂料,当发光粉含量为20%(质量分数)时,水性蓄能发光涂料及其涂膜的综合性能优良,余辉时间可达12 h以上。     

H3BO3对燃烧法制备SrAl2O4:Eu2+、Dy3+、Pr3+发光性能的影响

以硝酸盐和尿素为基质,采用燃烧法在较低炉温(600～620℃)下制备了SrAl2O4:Eu2+、Dy3+、Pr3+长余辉发光粉体.研究了H3BO3的加入对粉体的相组成、晶体结构、发光性能与长余辉特性的影响.通过对材料的XRD、激发和发射光谱、余辉衰减以及微观形貌分析.结果表明,H3BO3作为一种助溶剂,当其掺杂摩尔百分...     

长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+光谱分析及发光机理

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X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、荧光分光光度计和热释光计量仪对样品进行了测试。通过对余辉衰减曲线和热释光光谱的曲线拟合表明,第二次退火温度为1350℃,退火时间4h的样品具有最大的时间衰减常数,同时具有最大的陷阱中的电子浓度,这使它在所测时间范围具有最高的余辉亮度;余辉曲线中的快衰减过程和慢衰减过程分别源于V˙˙O陷阱和DySr˙陷阱中的电子释放;随着发光动力学级次的减小,陷阱中的电子局域性增强,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,同时频率因子也随之减小,最终使陷阱中电子寿命增加。     

Eu2+,Dy3+掺杂夜光纤维用发光材料的余辉特性和陷阱能级分布

采用高温固相法制备了夜光纤维用Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+蓝色长余辉发光材料,结合夜光纤维对发光材料性能的要求,通过X射线衍射图谱、荧光光谱、余辉衰减曲线及热释光谱对材料的结构、发光性能和陷阱能级分布进行了表征,重点分析了稀土离子Eu2+和Dy3+的掺量及比例的变化对材料余辉过程和陷阱能级分布的影响。结果表明适中的Dy3+掺量能产生合适的陷阱能级,从而获得较好的余辉效果,Dy3+掺量不同但衰减规律相似,经拟合余辉衰减包括快衰减、中衰减、慢衰减3个过程。而当Dy3+掺量不变,Eu2+掺量达到0.05mol时,发光强度骤然下降,出现发光淬灭。随着Dy3+掺量的增加,陷阱能级的深度E值逐渐变大,当Dy3+掺量增加到0.06mol时,E值反而大幅降低。     

长余辉蓄光玻璃的制备及其性能研究

利用传统陶瓷制备方法合成了SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光粉体,该磷光体主发射波长位于520nm,余辉时间长达8h以上。并以硼硅酸盐低熔点玻璃为底材,掺杂该发光粉体,在一定温度下烧成,结果制得长余辉蓄光玻璃。研究还表明,烧成温度对该玻璃的发光性能影响较大,随着温度的升高,发光强度及余辉时间明显下降。     

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。     

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.     

自蔓延低温合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+及其粒径控制与发光性能

本文采用自蔓延低温(600℃)方法合成了铝酸盐长余辉材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+;通过添加聚乙二醇(PEG)有效控制材料的粒径,并采用XRD,SEM,PL等测试方法对粒径、形貌、发光性能等进行了研究。随着PEG量的增加,材料粒径呈减小趋势;未添加PEG时,材料粒径范围在0.2～1.2μm;当PEG的量为0.4%时,材料初始亮度最高,为19110mcd/m2,余辉衰减最慢,材料粒径分布在0.1～0.8μm;当PEG量为0.6%时,粒径最小,粒径范围在0.1～0.5μm。添加PEG后材料的发光亮度有所提高,而余辉衰减变化不明显。实验结果表明:自蔓延低温合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+时,通过添加PEG能有效控制合成材料的粒径,借助于PL测试手段以及余辉衰减实验,激发、发射光谱测定所得的检测波长分别为516nm、363nm,合成了粒径细小且发光性能优良的发光材料。     

烧成条件对长余辉蓄光玻璃光学性能的影响

以ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ,Ｄｙ长余辉发光粉体和低熔点硼硅酸盐玻璃为原料,在一定条件下合成了长余辉蓄光玻璃．研究结果表明,烧成温度和保温时间对该玻璃的发光效果影响较大．温度越高,保温时间越长,由于空气的氧化作用,蓄光玻璃的发光效果越差,本试验控制烧成温度在７５０～８００℃间,保温时间在 １０ｍｉｎ以内,能合成性能较好的蓄光玻璃．余辉衰减曲线表明蓄光玻璃的发光性能较之原始发光粉体有所下降．ＳＥＭ分析表明,低温合成的蓄光玻璃中,所含能继续保持发光性质的粉体料,明显比高温合成样要多．     

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.     

废玻璃再生利用制备长余辉蓄光釉面砖及其性能的研究

利用传统陶瓷制备方法合成了SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光粉体,该磷光体主发射波长位于520nm,余辉时间长达20h以上,将发光粉掺入适量的低熔点玻璃料,经780℃烧成30min合成了性能较好的低温发光釉料,以废玻璃,粘土为主要原料添加其它少量助剂,经过成型,预烧,将低发光釉料涂覆在其上,在一定温度下烧成,制得长余辉蓄光釉面砖。     

PMMA/硅铝包覆铝酸锶复合发光材料的制备和发光性能

采用原位乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/硅铝包覆(SrAl2O4:Eu,Dy)复合发光材料。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和热失重(TGA)测定,研究了复合发光材料的结构,结果表明,复合发光材料中聚合物分子与硅铝包覆(SrAl2O4:Eu,Dy)之间是通过键合的方式结合;通过荧光光谱和发光亮度测试,研究了复合发光材料的发光特性和余辉性能,结果表明,在硅铝包覆(SrAl2O4:Eu,Dy)表面共价结合上PMMA后仍能保持SrAl2O4:Eu,Dy原有的发光性能。     

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。