納米和體相長余輝磷光體的合成與光電特性研究.pdf

1、長余輝磷光體在可見光很長的波段內(nèi)有較強(qiáng)的吸收，它可以吸收太陽光而在暗處釋放出可見光，所以長余輝在弱光照明方面得到了的利用，如果長余輝材料能廣泛應(yīng)用于生活對節(jié)能環(huán)保將非常有意義。目前長余輝發(fā)光機(jī)理的許多方面尚不明確，對于納米長余輝的研究則更少。本論文在納米尺度范圍內(nèi)對長余輝的相關(guān)特性展開研究，主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1．分別用高溫固相法和檸檬酸鹽溶膠-凝膠自燃燒法制備了體相和形貌、粒徑可控的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+納

2、米長余輝磷光體。研究了溶膠的pH值、灼燒溫度及檸檬酸用量對材料形貌、粒度及結(jié)晶性能的影響。全面考慮影響納米顆粒制備的各種條件，控制溶膠的pH值在7，控制檸檬酸的用量為金屬離子用量的2倍，在1000℃的高溫下活性炭還原氣氛中足以形成規(guī)整的納米晶。 2．利用溶膠-凝膠自燃燒法在900，1000，1100，1200℃下合成了粒徑不同的納米SrAl204：Eu2+，Dy3+長余輝磷光體。研究了納米SrAl2O4：Eu2+，Dy3+的激發(fā)

3、和發(fā)射光譜的特性，通過分析真空紫外激發(fā)光譜討論了基質(zhì)帶隙隨粒徑的變化，繼而利用熱釋光譜分析了納米材料與體材料中深、淺陷阱的變化規(guī)律并討論了引起這種變化的原因，結(jié)合對紅外吸收光譜的分析，研究了表面吸附與表面態(tài)對發(fā)光強(qiáng)度及余輝衰減的影響；同時我們還深入研究了納米材料和體材料的電流-電壓特性；進(jìn)一步分析了SrAl2O4：Eu2+，Dy3+長余輝的發(fā)光機(jī)理；另外，針對納米長余輝磷光體存在的缺陷態(tài)，猝滅和易潮解等問題，用γAl2O3作殼層對納米S

4、rAl2O4：Eu2+，Dy3+進(jìn)行表面修飾。通過對發(fā)光效率和能級壽命的分析討論了表面修飾的理論和實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)證明，核-殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的余輝特性并沒有得到明顯改善，這可能是由于包覆過程中引入了其他一些引起無輻射弛豫的因素，可以通過運(yùn)用微乳液的方法使反應(yīng)用水與被包覆樣品有效隔離，或者通過引入過渡層改善晶格匹配情況。 3．利用水熱法在900，1000，和1200℃下合成了粒徑不同的納米SrS：Eu2+，Dy3+和SrS：Eu2+磷

5、光體。結(jié)合SrS：Eu2+中的余輝動力學(xué)模型分析了SrS：Eu2+，Dy3+的發(fā)光和余輝特性，我們認(rèn)為SrS：Eu2+，Dy3+中有深淺兩種陷阱存在，深陷阱與Dy3+有關(guān)，而淺陷阱與S2-空位有關(guān)；深陷阱對延長余輝有很重要的作用，淺陷阱對余輝強(qiáng)度有很大貢獻(xiàn)；研究了樣品的余輝衰減規(guī)律，對其根本原因作了深入的探討。 4．用水熱法制備了一種SrAl2O4：Eu2+，Dy3+/SrS：Eu2+，Dy3+混合體系可變色長余輝磷光體。分析了