稀土摻雜Sr3MgSi2O8、Zn3(BO3)2基質(zhì)發(fā)光材料的制備和發(fā)光特性的研究.pdf

1、Eu作為一種激活離子摻雜在基質(zhì)中，使體系產(chǎn)生發(fā)光的效果。目前大量的無(wú)機(jī)發(fā)光材料采用的激活劑都是Eu離子。Eu主要有+2和+3兩種價(jià)態(tài)。根據(jù)洪特定則，處于全空、全滿(mǎn)或是半滿(mǎn)狀態(tài)的離子比較穩(wěn)定，因此在特定的條件下Eu3+能被還原成Eu2+。Eu3+與Eu2+具有不同的發(fā)光特性，Eu3+產(chǎn)生的光譜是線狀的，發(fā)射特征峰在592，616nm左右。然而，Eu2+產(chǎn)生的是帶狀光譜。本文采用高溫固相法制備了藍(lán)色長(zhǎng)余輝材料Sr3MgEuSi2O8∶Ln3

2、+(Ln(:)Dy，Er，Ho)和紅色熒光粉Zn3(BO3)2∶Eu3+，A+(A=Li，Na，K)。樣品的結(jié)構(gòu)、光致發(fā)光光譜和熱釋光譜分別通過(guò)X射線衍射儀、熒光光譜儀和微機(jī)熱釋光譜劑量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，采用單光子計(jì)數(shù)器測(cè)量余輝衰減曲線。主要獲得以下幾個(gè)方面的成果:
　　 1.Eu2+激活的基質(zhì)Sr3MgSi2O8余輝和熱釋光特性
　　 我們研究了Ln3+(Ln3+∶Dy3+,Er3+,Ho3+)離子共摻雜對(duì)材料Sr3MgSi

3、2O8∶Eu2+發(fā)光特性影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，共摻離子并沒(méi)有對(duì)晶格結(jié)構(gòu)和發(fā)射光譜的峰位造成影響。然而，這幾種離子的共摻對(duì)材料的余輝有不同程度的增強(qiáng)作用，其中Dy3+共摻的效果最好。另外，我們還發(fā)現(xiàn)，共摻雜的樣品具有更強(qiáng)的熱釋光強(qiáng)度和較長(zhǎng)的余輝壽命。最后，在空氣氣氛下燒結(jié)的Sr3MgSi2O8∶Eu2+，Dy3+中發(fā)現(xiàn)Eu3+和Eu2+的氧化還原具有可逆性。這是第一次在非還原氣氛下制備的藍(lán)色長(zhǎng)余輝材料中觀察到自還原現(xiàn)象。
　　

4、 2.電荷補(bǔ)償對(duì)Eu3+激活的基質(zhì)Zn3(BO3)2的影響
　　 通過(guò)XRD圖譜可知，所制備的Zn3(BO3)2樣品具有單斜晶體的結(jié)構(gòu)。共摻堿金屬比單摻Eu3+的樣品具有更好的結(jié)晶度。在393nm紫外燈下所有樣品都發(fā)出色度較好的紅光。光致發(fā)光光譜的位置和形狀沒(méi)有隨著電荷補(bǔ)償方法的不同而發(fā)生變化，但是紅光發(fā)射強(qiáng)度和色純度明顯被改善。Li+，Na+或K+取代Zn2+。其中，Li+離子的補(bǔ)償效果最好，隨后是Na+，K+和自補(bǔ)償。與無(wú)

5、補(bǔ)償?shù)臉悠废啾?，這幾種電荷補(bǔ)償?shù)姆椒ǚ謩e將紅光發(fā)射增大到3.3，2.5，2.4，2.0倍。因此，電荷補(bǔ)償是增強(qiáng)發(fā)光中心強(qiáng)度的一種有效手段。但是僅僅依靠電荷補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟ€是不夠的，在滿(mǎn)足電荷平衡的同時(shí)，還要考慮到離子數(shù)的平衡和體積平衡兩個(gè)方面。電荷補(bǔ)償?shù)姆椒梢愿纳瓢l(fā)光材料的結(jié)晶度和發(fā)射強(qiáng)度，這是實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)關(guān)鍵因素。
　　 本文研究了銪離子摻雜的兩種基質(zhì)發(fā)光材料性能。本文的完成對(duì)進(jìn)一步探索如何改善發(fā)光材料的性能有一定的參考價(jià)值