磷酸鋯基藍綠色長余輝發(fā)光材料制備及其發(fā)光機理.pdf

1、長余輝發(fā)光材料是一種蓄光節(jié)能的綠色環(huán)保材料，在標識物、日用工藝品等廣泛應用。發(fā)光性能優(yōu)異、化學性能穩(wěn)定、綠色環(huán)保、制造成本低成為衡量長于輝發(fā)光材料的重要指標。磷酸鹽長余輝發(fā)光材料具有綠色環(huán)保、化學性能穩(wěn)定、且易制作等優(yōu)點。本研究首次報道新型藍綠色長余輝發(fā)光材料ZrP2O7:Mn2+的制備。
　　采用高溫固相合成法制備以ZrP2O7為主體材料，以Zr4+作為發(fā)光中心制備藍綠色長余輝發(fā)光材料。通過摻雜低價態(tài)的金屬離子以及稀土敏化離子以

2、提高材料的發(fā)光性能。對材料進行XRD測試并對其物相進行分析，所制備的各種摻雜材料ZrP2O7:Mn2+, M均歸屬于標號為PDF：49-1079的標準圖譜，摻雜未造成物相的改變但引起晶胞的微小收縮并對材料的結構性能有所改善；對材料進行激發(fā)發(fā)射光譜測試，并對激發(fā)峰及發(fā)射峰所對應的微觀能級躍遷進行歸屬，其中位于412 nm、400 nm、382 nm、369 nm及332 nm及附近的激發(fā)峰分別歸屬于Mn2+的6A1→4T1(4G)、6A1

3、→4T2(4G)、6A1→4E、4A1(4G)、6A1→4T2(4D)及6A1→4E(4D)能級躍遷，493 nm附近的發(fā)射峰來自于Zr4+，屬于藍光范疇，在545 nm處有一個很弱的發(fā)射峰，屬于綠光范圍，歸屬于Mn2+離子4T1g→6A1g的能級躍遷，與所觀察的藍綠光一致；對材料的余輝衰減性能進行測試，材料的目測余輝時間可以達到3小時以上；對材料進行熱釋光譜的測試，并計算其能級陷阱，陷阱深度介于0.2-0.5 eV，深度較合適。

4、>　　通過對材料進行低價離子（Na+、K+、Sr2+）摻雜，替代Zr4+以制造材料的內部氧空位缺陷，增加氧缺陷濃度。氧缺陷濃度的增加有利于材料發(fā)光性能的改善；此外，摻雜離子的引入也有利于制造深度更加合適的能級陷阱，從而改善材料的發(fā)光性能；引入稀土離子（Dy3+、Pr3+、Sm3+）作為敏化離子，利用敏化離子的發(fā)射峰能級與發(fā)光中心離子能級的交錯以達到把敏化離子吸收的光能轉移給發(fā)光中心從而改善材料的發(fā)光性能。材料被光照射后其電子將由基態(tài)躍遷