长余辉发光材料研究进展

90年代发现和发展起来的铝酸盐体系长余辉发光材料是一类重要的新 型能源材料和节能材料。本文主要综述了最近几年来铝酸盐体系中长人科辉发光研究进展。指出了氧化物体系长余辉发光材料的特点和优势,总结了新型长余辉发光材料的基质和激活剂种类、性质及其对稀土 离子 长余辉发光性能的影响和作用,概括了长余辉发光模型,并提出了今后研究和应用的发展方向。     

用两种方法合成长余辉发光玻璃的对比研究

在还原性气氛下高温固相反应法（一步法）合成了长余辉发光玻璃GA；用SrAl2O4:Eu,Dy荧光粉（SAED）与玻璃粉混合高温熔融（二步法）合成了长余辉发光玻璃GB和GC，通过XRD，发光光谱和磷光衰减曲线对样品进行了表征，荧光粉SAED和玻璃GA，GB，GC的发射峰值依次是525，493。462，516nm，发光强度和余辉时间都是SAED＞GC＞GB＞GA，玻璃的发射光谱峰随玻璃组成不同发生位移，两种发生合成的夜光玻璃发光性质存在明显的差异，同一合成方法下，玻璃基料决定着玻璃网络结构，同时也影响着夜光玻璃的发光性质。     

长余辉材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+的制备及发光性能研究

在碳粉还原条件下,采用高温固相法制备出了亮度高、余辉时间长的Sr2MgSi2O7Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,并对其性能以及影响其发光性能的因素进行了研究.发光粉体还原后的发射光谱表明,其主发射峰位于463 nm左右;余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快速衰减和慢衰减两个过程.     

稀土氧化钕对铝酸盐长余辉发光材料性能的影响

制备了SrAl2O4:Eu2 ,Nd^3 和SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 ,Nd^3 长余辉材料,研究了所合成的材料在不同波段紫外光激发条件下的发光光谱和激发光谱的差异和Eu^2 ,Dy^3 ,Nd^3 的摩尔掺杂浓度对材料的余辉性能的影响等。     

碱土金属铝酸盐系列长余辉磷光体的制备研究

研究了MAl2O4∶Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)磷光体的制备过程,通过向磷光体中引入微量Dy3+,B3+等添加剂离子,得到了发绿色光的超长余辉磷光体,余辉发光初始亮度达4.8cd·m-2,激发停止50h后,其余辉发光仍清晰可见。制备出发紫色光、蓝色光及黄色光的碱土金属铝酸盐系列长余辉磷光体。分析了各磷光体发射光谱、激发光谱及余辉发光,讨论了磷光体的光谱移动以及Eu2+在碱土金属铝酸盐中的发光。     

Y2O2S∶Eu,Mg,Ti,Tb红色长时发光材料的研究

利用高温固相反应法合成了一种新型的红色长时发光材料--Y2O2S∶Eu, Mg, Ti, Tb. 材料的XRD测试结果表明Eu掺杂引起Y2O2S∶Eu, Mg, Ti, Tb晶胞增大. 激发光谱、发射光谱和发光衰减曲线表明该材料是一种适合紫外线和可见光激发, 并具有很好的长时发光性能的红色长时发光材料. 热释光谱测试结果表明该材料可能具有两个较深的陷阱能级. 研究了Eu, Mg, Ti, Tb的加入量对材料发光特性的影响, 结果表明: Eu, Mg, Ti, Tb影响材料的初始亮度和发光时间, Eu决定材料的红色比.     

碱土铝酸盐长余辉发光材料的有机包覆及其表征

碱土铝酸盐长余辉发光材料的有机包覆及其表征;发光粉;包覆;甲基丙烯酸甲酯;硅烷偶联剂     

（ZnBaLa）BO3：Eu^3＋的合成与发光的研究

高温固相扩散法合成了发光材料Zn1．5xBa1．5yLa1-x-y-z)BO3∶Eu3+z(x+y+z＜0．4)．对样品进行了XRD和IR分析,结果表明：在空气中900 ℃条件下,合成了荧光体样品,LaBO3中La3+离子被部分Zn2+和Ba2+离子取代使晶系发生了变化,LaBO3属于正交晶系,而(Zn0．27Ba0．24La0．61)BO3∶Eu3+0．05经过XRD属于立方晶系,a=0.639 7,V=0.261 8 nm3．扫描电镜测其晶貌,平均粒度为22 μm左右．样品的激发光谱和发射光谱显示：在基质BO3结构中O2—Eu3+的CT带位于295 nm,Eu3+的强发射来自5D0→7F1和5D0→7F2跃迁,存在磁偶极和电偶极两种跃迁．     

稀土红色长余辉发光材料研究进展

综述了稀土元素掺杂红色长余辉发光材料的研究进展，总结了硫化物、钛酸盐、硫氧化物、硅酸盐、氧化物和磷酸盐等基质体系的红色长余辉发光，并指出硫氧化物和磷酸盐等基质是最具有发展前景的红色长余辉发光体系，讨论了Eu^2 在硫化物、Pr^3 在钛酸盐以及Eu^3 和Sm^3 等稀土离子在硫氧化物和硅酸盐等体系中的红色长余辉发光机制。介绍了传统的高温固相法以及溶胶．凝胶法、微波合成法等稀土红色长余辉材料的制备技术。提出了从基质材料、制备技术和稀土离子发光机制入手是稀土红色长余辉发光材料今后研究与开发的发展方向。     

Y2O2S:Eu,Ti,Mg的光谱性质和长时发光特性

研究了Ti, Mg, Eu等离子掺杂的Y2O2S材料的光谱性质和长时发光特性, 并发现了光致激发下Y2O2S∶Ti中峰值为594nm的宽带发射及长时发光现象. 根据发射光谱和衰减曲线的分析, 认为Ti掺杂后在Y2O2S晶体中形成施主能级, 有效地捕获离化的电子, 造成长时发光现象. 共掺入Mg进行电荷补偿可增强初始发光亮度和发光时间. 在红色长时发光材料Y2O2S∶Eu, Ti, Mg中, Eu3 作为发光中心, 接受被俘获的电子和空穴重新复合后释放的能量, 发射Eu3 的626和616 nm等特征光谱.     

Synthesis,Persistent Luminescence,and Thermoluminescence Properties of Yellow Sr3SiO5:Eu2+,RE3+ (RE=Ce,Nd, Dy,Ho, Er,Tm, Yb) and Orange‐Red Sr3−xBaxSiO5:Eu2+, Dy3+ Phosphor

Sunlight‐excitable orange or red persistent oxide phosphors with excellent performance are still in great need. Herein, an intense orange‐red Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺ persistent luminescence phosphor was successfully developed by a two‐step design strategy. The XRD patterns, photoluminescence excitation and emission spectra, and the thermoluminescence spectra were investigated in detail. By adding non‐equivalent trivalent rare earth co‐dopants to introduce foreign trapping centers, the persistent luminescence performance of Eu²⁺ in Sr₃SiO₅ was significantly modified. The yellow persistent emission intensity of Eu²⁺ was greatly enhanced by a factor of 4.5 in Sr₃SiO₅:Eu²⁺,Nd³⁺ compared with the previously reported Sr₃SiO₅:Eu²⁺, Dy³⁺. Furthermore, Sr ions were replaced with equivalent Ba to give Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺ phosphor, which shows yellow‐to‐orange‐red tunable persistent emissions from λ=570 to 591 nm as x is increased from 0 to 0.6. Additionally, the persistent emission intensity of Eu²⁺ is significantly improved by a factor of 2.7 in Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺ (x=0.2) compared with Sr₃SiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺. A possible mechanism for enhanced and tunable persistent luminescence behavior of Eu²⁺ in Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,RE³⁺ (RE=rare earth) is also proposed and discussed.     

Sr4Al14O25:Eu2+长余辉发光材料浓度淬灭研究

采用固相法制备Sr4Al14O25∶Eu2 长余辉发光粉体. 研究了Eu2 离子在铝酸盐基体中的发光行为以及浓度淬灭过程与淬灭机制. 结果表明, Eu2 在基体中形成两种不同发光中心, 分别为Eu1和Eu2, 具有不同的配位数. 在紫外光激发后, 发射波长分别为400 nm和486 nm. Eu2 离子在Sr4Al14O25中的浓度淬灭包含两个不同的淬灭过程. 随着Eu2 离子浓度的增大, Eu1格位的发光通过将能量传递给Eu2而产生淬灭现象. 随着Eu2 离子浓度的继续增大, Eu2格位的发光通过将能量传递给周围晶格缺陷而淬灭. 从实验和理论计算的结果来看, Eu2 离子在Sr4Al14O25∶Eu2 中的能量传递方式有两种, 一是光能的重吸收, 二是通过电子偶极-偶极作用交互方式传递能量.     

ZnS:Er电致发光中SiO2与ZnS电子加速能力的比较

在分层优化结构和固态阴极射线发光中, 从电极注入的电子经电子加速层加速后获得更高能量成为过热电子, 过热电子碰撞激发发光中心引起发光, 其中SiO2 在提高过热电子的能量方面有非常重要的作用. ZnS作为电子加速层时, 也发现了固态阴极射线发光, 但其发光的亮度及稳定性都不及 SiO2作为电子加速层的器件. 通过比较 ZnS：Er在正弦交流电驱动下的正负半周内的亮度变化, 得出ZnS与SiO2的电子加速能力的相对大小. 实验结果表明： SiO2的电子加速能力是ZnS的2.18倍.     

ZnS∶Er电致发光中SiO_2与ZnS电子加速能力的比较

在分层优化结构和固态阴极射线发光中,从电极注入的电子经电子加速层加速后获得更高能量成为过热电子,过热电子碰撞激发发光中心引起发光,其中SiO2在提高过热电子的能量方面有非常重要的作用。ZnS作为电子加速层时,也发现了固态阴极射线发光,但其发光的亮度及稳定性都不及SiO2作为电子加速层的器件。通过比较ZnS∶Er在正弦交流电驱动下的正负半周内的亮度变化,得出ZnS与SiO2的电子加速能力的相对大小。实验结果表明:SiO2的电子加速能力是ZnS的2.18倍。     

微波等离子体法合成SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)中激活剂的浓度猝灭研究

采用微波等离子体法合成SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料,通过对掺杂不同激活剂浓度的产物的光谱性能、余辉性能、相组成结构的分析以及晶胞常数的计算,探讨了微波等离子体法合成srAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)时,激活剂Eu~(2+)的浓度猝灭特性.XRD测试结果表明,Eu~(2+)离子的掺入对基质晶格畸变影响很小;光谱和余辉性能测试表明Eu~(2+)的掺杂浓度对产物的瞬时发光强度影响较大,相对而言对余辉性能的影响程度不大.产物的发光性能随Eu~(2+)摩尔浓度的增大呈现先增强后减弱的趋势,发光中心Eu~(2+)离子的猝灭浓度为4%.结合EDX结果说明,与高温固相法以及其他一些方法相比,采用微波等离子体合成技术可在一定程度上提高Eu~(2+)离子的临界猝灭浓度,从而为进一步提高长余辉发光材料的发光性能提供了可能.     

稀土铝酸盐蓝色荧光粉前驱体的制备及其应用

以硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料，制备了结晶碳酸铝铵，用IR，XRD，DTA－TG等手段研究了结晶碳酸铝铵在煅烧过程中的相变和热分解机理，并考察了煅烧过程中的粒度和比表面变化以及煅烧产物的外观形貌，结果表明：在煅烧过程中结晶碳酸铝铵首先分解为无定型氧化铝，并依次从无定型Al2O3-γ-Al2O3-κ-Al2O3,δ-Al2O3,τ-Al2O3-α-Al2O3,τ-Al2O3-α-Al2O3转变，比表面在600℃之前是随温度升高而增大，600摄氏度之后则下降，而粒度变化在900摄氏度之前随温度升高而降低，900摄氏度之后则增大，煅烧产物为粒度在2-3um的片状结晶氧化铝，用该氧化铝所合成的稀土铝酸盐蓝粉，晶相纯，发光强度高，且粒度小，可以满足不球磨蓝色荧光粉的基本要求。     

长余辉发光材料在陶瓷行业的应用研究

长余辉发光材料和陶／搪瓷材料的结合始于80年代,当时采用的是传统的硫化物体系长余辉发光材料。20世纪90年代,随着多种新型长余辉材料的发现,使性能更佳的长余辉陶／搪瓷制品的开发成为可能。本文介绍新型铝酸盐体系、硅酸盐体系及新型红色长余辉材料应用于低温陶／搪瓷釉料（800－900℃）、中温陶瓷釉料（980－1100℃）,及将低温陶／搪瓷釉料、中温陶瓷釉料应用于陶／搪瓷制品的研究,以及将各种新型长余辉材料应用于花纸、玻璃行业中。这种长余辉陶／瓷制品性能稳定、发光强度达到发光粉的80％,发光时间可达12h以上;而且应用工艺简单,可直接用传统的陶／搪瓷制品工艺进行生产。