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。     

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。     

耐水型SrAl2O4∶(Eu2+,Dy3+)发光材料制备及性能测试

采用硅烷偶联剂对SrAl₂O₄∶(Eu²⁺,Dy³⁺)发光材料进行耐水性表面包覆,比较不同包覆材料及用量下包覆效果的差异,并通过耐水性实验、余辉性能实验、超景深显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段对包覆前后的发光材料进行微观观察及表征,研究改性前后材料性能、表面形貌与成分的差异。结果表明,当以KH560为偶联剂、包覆比为9%(wt,质量分数)时,硅烷偶联剂能均匀地包覆在长余辉发光粉表面,可有效提高材料的耐水性能,同时发光材料的发光性能未受影响。     

红色长余辉材料Y2O2S:Eu3+,Si4+,Zn2+的微波合成及性能研究

采用微波法合成了红色长余辉发光材料Y2O2S:Eu3+,Si 4+,Zn2+,研究了微波辐射功率和加热时间对制备Y2O2S:Eu3+,Si 4+,Zn2+的影响。并且对样品进行了XRD、SEM、荧光光谱和热释光谱等表征。XRD测试表明所制备的Y2O2S:Eu3+,Si 4+,Zn2+为单相,六方晶系;荧光光谱测试表明,用λem=626nm作为监控波长,在200～400nm之间有宽的激发光谱,峰值位于325nm。而发射光谱的谱线较窄,来源于Eu3+的5 D0→7F2跃迁的发射峰627.0nm最强。其中以辐射功率为750w,反应时间为25min所制备的样品发光性能最好。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉复合硫磷酸盐玻璃制备及其发光性能

用二次熔融法制备了SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+荧光粉掺杂低熔点硫磷酸盐的发光玻璃复合材料。采用DSC、透射光谱、XRD、发射光谱、SEM等测试手段对样品进行了表征。研究了熔制温度、熔制时间等因素对复合材料光学性能的影响。结果表明:熔制温度为700℃、熔制时间为30min的发光玻璃复合材料在365nm紫外光激发下,发射出峰值波长为514nm的黄绿光,保留了荧光粉的发光性能。     

绿色长余辉发光材料MgGa2O4:Mn2+的制备及性能研究

采用高温固相法合成了MgGa₂O₄:xMn²⁺(x=0.5%,1%,3%,5%)系列绿色长余辉发光材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发光光谱、余辉光谱、热释光谱等表征手段对其长余辉发光性能进行了研究。样品的发射光谱的结果表明,Mn²⁺在509 nm处的特征发射峰,对应Mn²⁺离子的⁴T₁(⁴G)→⁶A₁(⁶S)电子跃迁,随着Mn²⁺掺杂浓度的增加,其发光强度先增强后减弱,掺杂浓度为3%时样品具有最好的发光性能;掺杂浓度为1%时其余辉强度最强,余辉时间可以持续1h以上;热释光谱在342 K附近出现一个宽峰,这表明样品存在大量的陷阱,这有利于捕获被激发的电子,形成长余辉发光。     

具有持续反应活性的g-C3N4/Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+复合材料的光学-催化行为研究

为促进环境友好型光催化技术的应用推广,通过热解聚合方式将g-C₃N₄负载于多孔Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺蓝色长余辉荧光粉上,制备具有持续反应活性的g-C₃N₄/Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺复合材料。首次采用累积污染物降解效率等一系列指标评价材料在光照及暗态下综合去除污染物效果。通过微观表征手段和NO去除试验研究了单组分复配质量比对复合材料的光学及催化性能的影响。结果表明,g-C₃N₄的复合对Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺的荧光强度和余辉性能产生了不利影响;但光照下,提高的光生载流子分离效率和光吸收...     

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。     

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%.     

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。     

Synthesis of Long Afterglow SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ Phosphors Through Microwave Route

A novel and fast microwave route is used for the synthesis of SrAl₂O₄: Eu²⁺, Dy³⁺ powder phosphors. Based on the XRD peaks, the powder phosphors were identified as SrAl₂O₄ phase, which is monoclinic (a = 8.4424Å, b = 8.822 Å, c = 5.1607Å, = 93.415°). Compared with those synthesized by solid-state reaction process, the phosphors show a smaller grain size (about 4.8 m). It exhibited broadband peaks in both the excitation and emission spectra. A clear blue shift occurs in the excitation and emission spectra of these phosphors compared to those synthesized by solid-state reaction process. The excitation peaks lied between 300 nm and 450 nm, and the main emission peaks lied around 507 nm. The afterglow curve shows that the initial luminescent intensity of the phosphors synthesized through microwave route decreases greatly.     

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。     

溶胶-凝胶法制备铝酸锶发光材料

用溶胶 凝胶法合成制备铝酸锶 (SrAl2 O4:Eu2 + (SE) ,SrAl2 O4:Eu2 + ,Dy3+ (SED) )体系长余辉发光材料 ,用X射线粉晶衍射仪 (XRD)、荧光光度计等对制备产物进行了分析测试。用溶胶 凝胶法 (Sol gel)制备铝酸锶长余辉体的最佳温度为 1 2 0 0～ 1 2 5 0℃。     

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。     

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。     

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.     

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.     

共沉淀法制备长余辉发光材料SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)的研究

用共沉淀 (CST)法制备长余辉发光材料SrAl2 O4 :Eu2 + ,Dy3+ (SED) ,用红外光谱仪 (IR)、X射线粉晶衍射仪 (XRD)、荧光光度计对制备产物进行分析测试 ,确定了用共沉淀法制备SED长余辉体的最佳条件 ,其最佳灼烧温度为 110 0℃     

长余辉发光材料Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+的制备

采用化学沉淀法制备了Sr4Al14O25:Eu2 ,Dy3 蓝绿色长余辉发光粉.通过XRD分析表明:经1100℃和1200℃煅烧制得的发光粉均为单一的Sr4Al14O25晶相,不含其它任何杂相,同时研究了硼酸的加入量对发光粉的物相变化和发射光谱的影响,通过场发射扫描电子显微镜分析了粉体的形貌和粒径.