红色长余辉发光材料Ca2Zn4Ti15O36∶Pr3+的合成和发光性质

分别采用高温固相法和溶胶-凝胶法合成了新型红色长余辉发光材料Ca2Zn4Ti15O36∶Pr. 高温固相法合成Ca2Zn4Ti15O36需要在1200 ℃灼烧96 h才能形成纯物相. 热重分析曲线和X射线衍射分析结果表明 溶胶-凝胶法制得的前驱体在700 ℃灼烧12 h开始形成Ca2Zn4Ti15O36物相; 在1000 ℃灼烧24 h得到Ca2Zn4Ti15O36纯物相; 最佳反应温度为1000 ℃, 激活剂Pr3+的最佳浓度为0.6mol%, 发光强度比高温固相法增强了510%.     

红色长余辉荧光粉Ca_2Zn_4Ti_(16)O_(38)∶Pr~(3+)的水热辅助合成及发光性质

采用水热法辅助合成了纯相Ca2Zn4Ti16O38∶Pr3+荧光粉,初始nCa∶nZn∶nTi=2∶4.1∶15,煅烧条件为1 050℃空气气氛烧结5 h。并以X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱表征了样品的物相组成、微观形貌和光谱性质。合成的荧光粉在高温煅烧后仍较好地保持了球形的微观形态,优化的Pr3+掺杂浓度为0.015。Ca2Zn4Ti16O38∶Pr3+荧光粉在471 nm波长激发下发射红光,发射谱通过高斯分峰拟合得到位于605、620和645 nm的3个发射峰,分别对应于Pr3+的1D2→3H4,3P0→3H6和3P0→3F2跃迁。在471 nm波长激发下,Ca2Zn4Ti16O38∶Pr3+的614 nm红光发射表现出超长余辉特性,表明该荧光粉是一种能被可见光有效激发的红色长余辉荧光粉。     

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.     

Y2O2S：Eu，Ti，Mg红色长余辉的温度依赖

实际应用中在低温下一些长余辉材料不能正带工作，因此需要研究长余辉材料的温度依赖特性。用固相反应法合成了Y2O2S：Eu，Ti，Mg，测量了其余辉发射谱和热释光曲线，研究Y2O2S：Eu，Ti，Mg在140～300K和290～350K温区的长余辉发光的发射光谱和衰减曲线的温度依赖。当温度低于其热释光曲线起始点230K时，其余辉的发射光谱强度较弱。随温度增加，其余辉的发射光谱强度随温度增强。300K后，其余辉衰减时间随温度变快。Y2O2S：Eu，Ti，Mg长余辉的温度依赖行为与其热释光曲线密切相关，并通过长余辉机制对其进行了分析和讨论。     

溶胶-凝胶法制备Sr2MgSi2O7：Eu^2＋，Dy^3＋长余辉发光材料

采用溶胶-凝胶法合成了以Sr2MgSi2O7为基质，掺杂Eu^2 ，Dy^3 的长余辉发光材料，并表征其结构，激发-发射光谱和余辉衰减曲线。XRD分析表明，所合成的样品为Sr2MgSi2O7晶体结构。发光粉体的激发波长范围较宽，表明从紫外至可见光均可激发该发光材料。发射光谱主峰位于466nm。样品在自然光照射后持续发出明亮的蓝光，余辉时间持续8h以上。     

纳米Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr3+, Na+荧光粉的合成和红色发光性质

采用溶胶-凝胶法在较低温度下合成了Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr^3＋,Na^＋纳米荧光粉.金属离子预先分散在溶有柠檬酸的乙二醇溶液中.通过TG-DSC,XRD和SEM对前驱物的分解、晶化和颗粒大小进行了研究.TG-DSC和XRD表明材料的组成随灼烧温度而变化;SEM表明1000 ℃合成材料的粒径在100 nm以下.与高温固相法合成的材料相比,激发光谱主峰发生蓝移,红色发射峰617 nm显著增强.     

新型长余辉发光材料SrMgSi2O6:Eu2+,Ln3+的制备及性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土离子掺杂的Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+,Ln0.043+(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Dy)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:掺杂了不同稀土离子的SrMgSi2O6:Eu2+,La3+的晶体结构均为网方品系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于400 nm处,次激发峰佗于415 nm处,发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于470 nm附近,是典型的Eu2+的4F5d_4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度及余辉性质有所差别,其中Dy3+是最理想的共掺杂稀土离子,Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+Dy0.043+的余辉时间最长,可达4 h;而Sm3+最差,Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+,Sm0.043+的余辉亮度最低,余辉时间最短.     

Y2O2S∶Eu,Ti,Mg红色长余辉的温度依赖

实际应用中在低温下一些长余辉材料不能正常工作, 因此需要研究长余辉材料的温度依赖特性. 用固相反应法合成了Y2O2S∶Eu, Ti, Mg, 测量了其余辉发射谱和热释光曲线, 研究Y2O2S∶Eu, Ti, Mg在140～300 K和290～350 K温区的长余辉发光的发射光谱和衰减曲线的温度依赖. 当温度低于其热释光曲线起始点230 K时, 其余辉的发射光谱强度较弱. 随温度增加, 其余辉的发射光谱强度随温度增强. 300 K后, 其余辉衰减时间随温度变快. Y2O2S∶Eu, Ti, Mg长余辉的温度依赖行为与其热释光曲线密切相关, 并通过长余辉机制对其进行了分析和讨论.     

SrAl_2O_4∶Eu~(2 ),Dy~(3 )纳米长余辉发光材料的制备与表征

采用溶胶鄄凝胶法制备了SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 纳米长余辉发光材料,研究了pH值、反应温度和络合剂等对溶胶鄄凝胶形成的影响,研究了灼烧温度对SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 晶相、颗粒尺度和发光性能的影响。利用XRD,SEM,光谱分析等手段对产物进行了结构和性能分析。实验结果表明,在800℃时SrAl2O4晶相开始形成但没有发光,而在1100℃烧结的样品则具有很好的发光性能。样品平均晶粒尺寸随灼烧温度升高而增加,平均晶粒尺寸为20~40nm。样品的激发光谱是峰值在240,330,378和425nm的连续宽带谱,发光光谱是峰值在523nm的宽带谱,与SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 粗晶材料相比,发光光谱发生了“红移”现象。样品的热释光峰值位于157℃,与SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 粗晶材料相比,峰值向低温移动了13℃。     

高温固相法合成长余辉发光材料Sr0.96Al2O4:Eu2+0.02,Dy3+0.02

以高温固相法合成了Sr0.96Al2O4:Eu2+0.02,Dy3+0.02长余辉发光材料,其激发光谱和发射光谱均为宽带谱,激发光谱为300～480nm,具有从紫外到蓝绿光波段能量的吸收范围.随着稀土元素Eu2+掺杂量的增加,发光强度逐渐增强,当Eu2+掺杂量达到2(mol)%时,材料的发光强度最大.辅助激活剂Dy3+...     

Ca/Sr对(Sr2-xCax)MgSi2O7:Eu2+,Dy3+发光性能的影响

使用高温同相法制备了不同Ca/Sr对(Sr2-xCax)MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料发光材料,用X线粉末衍射表征该材料的相组成,用发射光谱、初始亮度和余辉时间对材料的发光性能进行表征,用热释光技术测定材料的陷阱深度.结果表明:Ca/Sr不仅能影响材料的发射光谱,而且还影响材料的初始亮度和余辉时间,随Ca/Sr(x值)增大,该类材料的发射光谱红移,余辉时间逐渐变短,而初始亮度值先变大后变小,陷阱深度逐渐变浅;当Ca/Sr为1时,材料的发光性能最好,这和材料具有合适深度的陷阱(0.5908 ev)有关.     

红色发光长余辉材料Ca2SnO4:Eu3+的性能研究

利用高温固相法合成了Ca2nO4:Eu3+色发射长余辉发光材料,对样品进行了X射线衍射分析、荧光光谱分析、形貌分析以及发光寿命测量.分析结果表明,在1350℃下烧结3 h的Ca2SnO4:Eu3+为单相产物,所得Ca2SnO4:Eu3+发光材料具有良好的发光性能,在267 nm紫外线激发下发出最强发射位于617 nm的锐线发射,并且具有明显的长余辉发光性能.     

杂质的添加对SrAl2O：Eu^2＋,Dy^3＋余辉发光特性的改善

采用溶胶－凝胶法制备SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 磷光体,并在合成过程中添加硼或硅以探讨光致发光及长余辉发光性质。发现硼、硅添加物不仅是助熔剂,且能改良SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 之长余辉的持续时间及余辉发光强度。基于不同磷光体样品的实验结果比较,综合材料表面微结构观察、X射线衍射图谱、热释发光光谱与余辉衰减曲线的测量等实验结果分析,推断在SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 中添加硼、硅可导致磷光体缺陷增加并稳定活化剂Eu^2 的价态。     

水热法合成Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料及性能研究

采用水热法制备了均匀分散的前驱体,然后通过煅烧获得蓝绿色Sr4 Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.在制备前躯体过程中,分别用NH3·H2O和NH4HCO3作为沉淀剂,研究了其对最终发光材料的结构和性能的影响.结果表明,用氨水做沉淀剂最终合成的发光粉为物相较纯的Sr4 Al14O25相,粒径小,分散性好,发光强度高,余辉衰减时间长.     

微乳液法制备MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料及其发光性能

采用微乳液法合成了MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）长余辉发光材料，并对其晶体结构和发光性能进行了比较与讨论。XRD分析表明，所合成的Ca2O4：Eu^2＋，Dy^3＋，SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为单斜晶系结构，BaAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为六方晶体结构。MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料的激发光谱都为一宽带连续谱，表明从紫外至可见光均可有效的激发该材料。发射光谱的发射波长峰值分别为440nm（M=Ca），520nm（M=Sr）和496nm（M=Ba）。对应的发光颜色分别为蓝色、黄绿色和蓝紫色。余辉衰减曲线分为快衰减、中间过渡衰减和随后极长的慢衰减过程，符合双曲线方程I=At^-n，余辉亮度与时间顺序为Sr〉Ca〉Ba。     

蓝色长余辉材料CaAl_2O_4∶Eu~(2+),Nd~(3+)的合成及其发光性能

采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)A l2O4∶Eux2+,Ndy3+(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440 nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.001 25和y=0.002 5,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaA l4∶Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1 000 m in,初始亮度大于1 200 m cd/m2,60 m in后发光粉的亮度仍然在10 m cd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaA l2O4∶Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料在100～500 K温度之间的发光性能进行研究.实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能.其变化规律表明SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光.陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭.材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料.     

硫掺杂对Sr3Al2O6红色长余辉发光材料性能的影响

采用高温固相法,在掺硫和不掺硫两种情形下制备了Sr3Al2O6Eu, Dy红色长余辉发光材料. 利用XRD、荧光分光光度计和亮度计,分别研究了材料的晶体结构、激发光谱、发射光谱和衰减曲线. 结果表明硫的掺入没有引起Sr3Al2O6激发峰的变化,但对材料的组成,初始亮度和余辉特性有明显影响. 在同一烧结温度下,未掺硫的样品主晶相为Sr3Al2O6,并有少量杂相Sr4Al2O7,初始亮度为148 mcd·m-2,余辉时间为330 s; 掺硫的样品主晶相为Sr3Al2O6,含有少量杂项SrS,初始亮度为505 mcd·m-2,余辉时间为18 min.