Eu激發(fā)的三基色長余輝材料的制備與發(fā)光性能研究.pdf

1、長余輝發(fā)光材料因其具有儲能發(fā)光的特性和綠色環(huán)保的優(yōu)點，引起了人們的關(guān)注，廣泛應(yīng)用于照明、交通、醫(yī)療、裝飾等多個領(lǐng)域。其中，如何實現(xiàn)長余輝材料的全色化是更好滿足實際應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，Eu激發(fā)的藍(lán)色和綠色長余輝材料已具備實用性，但仍需要繼續(xù)改進，而紅色長余輝材料相比而言性能較差，需要深入探索和研究。
　　本文圍繞由 Eu激活的三基色長余輝材料的晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能及余輝性能展開了系統(tǒng)性的研究。利用高溫固相反應(yīng)法，制備了綠色長余輝材料 S

2、r Al2O4:Eu2+, Dy3+、藍(lán)色長余輝材料CaAl2O4:Eu2+, Nd3+和紅色長余輝材料Ca2SnO4:Eu3+，并在此基礎(chǔ)之上通過γ射線輻照及不同燒結(jié)氣氛的方式對材料進行改性。研究內(nèi)容主要包括以下三個方面：
　?。?）研究了SrAl2O4:Eu2+, Dy3+的光譜特性以及γ射線輻照對其發(fā)光性能的影響。研究結(jié)果表明，SrAl2O4:Eu2+, Dy3+可以被280~450 nm范圍內(nèi)的紫外光有效激發(fā)，發(fā)射光譜為峰

3、位在520 nm處的寬帶發(fā)射譜，歸屬于Eu2+中價電子4f65d1→4f7的躍遷，而Dy3+起到了輔助激活劑的作用。經(jīng)γ射線輻照后，氧空位的產(chǎn)生導(dǎo)致材料的光致發(fā)光性能下降，余輝性能提高。
　?。?）研究了CaAl2O4:Eu2+, Nd3+的光譜特性及γ射線輻照對其發(fā)光性能的影響。研究結(jié)果表明，CaAl2O4:Eu2+,Nd3+可被275~400nm的紫外光有效激發(fā)。發(fā)射光譜為峰位在440 nm的寬帶譜，其發(fā)光歸因于價電子在 Eu

4、2+中4f7和4f65d兩大能級之間的躍遷，而Nd3+起到了輔助激活劑的作用。經(jīng)γ射線輻照后，基質(zhì)中氧空位的增多導(dǎo)致其光致發(fā)光性能下降，余輝性能提高。
　?。?）研究了Eu3+濃度、γ射線輻照和不同燒結(jié)氣氛對Ca2SnO4:Eu3+發(fā)光特性的影響。研究結(jié)果表明，Ca2SnO4:Eu3+可被250~350 nm范圍內(nèi)的紫外光有效激發(fā)，其發(fā)光歸屬于Eu3+中5D1和5D0到7FJ的躍遷，Eu3+占據(jù)非反演對稱Ca2+的格位。隨著Eu3

5、+濃度的增加，發(fā)光性能與余輝性能先上升后下降，猝滅濃度為1％。經(jīng)γ射線輻照后，Eu3+格位向反演中心靠近，5D0→7F1(588 nm)磁偶極躍遷的發(fā)射強度提高，5D0→7F2(617 nm)電偶極躍遷的發(fā)射強度下降，且余輝性能也隨之降低。以空氣氛圍下燒結(jié)樣品的性能為參考，氮氣下燒結(jié)的樣品，氧空位減少，光致發(fā)光性能提高，余輝性能下降；而在真空下燒結(jié)的樣品，存在 VO和 Eu3+的能量轉(zhuǎn)移，光致發(fā)光性能提高，且因燒結(jié)過程中氧空位增多，余輝