長(zhǎng)余輝發(fā)光材料HfO-,2-：Ti和Zn-,2-SiO-,4-：Dy的制備及光學(xué)性能研究.pdf

1、近十幾年來(lái)，探索新型的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料以及開(kāi)發(fā)新穎有效的熒光粉合成方法成為光學(xué)研究的熱點(diǎn)。本論文在這兩方面開(kāi)展探索研究： 一、本文發(fā)現(xiàn)未經(jīng)摻雜的HfO<,2>在高溫煅燒(≥800℃)后，經(jīng)254nm紫外燈輻照10min，有藍(lán)白色長(zhǎng)余輝產(chǎn)生(發(fā)射峰位于472nm)，其余輝時(shí)間約為40分鐘。本文認(rèn)為其發(fā)光機(jī)理是HfO<,2>在高溫煅燒(≥800℃)后，其晶格內(nèi)部產(chǎn)生了陰離子空位(F<'+>心)。為進(jìn)一步證實(shí)該發(fā)光源于陰離子空位(F<'

2、+<心),本文采用高溫固相法，在氮?dú)鈿夥盏臈l件下，以HfO<,2>基質(zhì)，TiO<,2>為摻雜劑，制備得到了長(zhǎng)余輝性能更加優(yōu)越的藍(lán)白色長(zhǎng)余輝磷光體HfO<,2>：Ti(發(fā)射峰位于472nm)，其亮度遠(yuǎn)超過(guò)未經(jīng)摻雜的HfO<,2>，余輝時(shí)間則長(zhǎng)達(dá)1h。本文用XRD、激發(fā)和發(fā)射光譜、余輝光譜、余輝強(qiáng)度衰減曲線(xiàn)以及熱釋光譜等手段對(duì)這些長(zhǎng)余輝發(fā)光材料進(jìn)行了表征，并考察了煅燒溫度、Ti的摻雜量以及煅燒氣氛對(duì)發(fā)光性能的影響，確定了制備HfO<,2>：

3、Ti的最佳實(shí)驗(yàn)條件：煅燒溫度為1250℃，nTi：nHfO<,2>為0.005：1(摩爾比)，煅燒氣氛為氮?dú)鈿夥?。并用電子陷阱中心理論解釋了HfO<,2>：Ti的長(zhǎng)余輝發(fā)光機(jī)理以及為什么HfO<,2>：Ti的長(zhǎng)余輝性能優(yōu)于未經(jīng)摻雜HfO<,2>的長(zhǎng)余輝性能的原因。 二、本文采用高溫固相法，以Zn<,2>SiO<,4>為基質(zhì)，Dy<,2>O<,3>為摻雜劑，制備得到了Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>藍(lán)紫色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，

4、發(fā)射峰位于393nm，余輝時(shí)間約15分鐘。經(jīng)比較實(shí)驗(yàn)，確定了制備Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>的最佳實(shí)驗(yàn)條件：煅燒溫度為1200℃、煅燒時(shí)間為5h、助熔劑為硼酸(硼酸的添加量為3％)、Dy<'3+>與Zn<,2>SiO<,4>的摻雜比為0.02：1(摩爾比)。本文用XRD、激發(fā)和發(fā)射光譜、余輝光譜、余輝衰減曲線(xiàn)以及熱釋光譜等對(duì)Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>進(jìn)行了表征，并考察了煅燒溫度、硼酸用量、Dy<'3+>摻雜

5、濃度以及保溫時(shí)間對(duì)Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>光學(xué)性能的影響，并用電子空穴復(fù)合理論對(duì)該發(fā)光材料的長(zhǎng)余輝發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了討論。 三、本文首次采用燃燒法，制備得到了Zn<,2>SiO<,4>：Eu<'3+>紅色熒光粉，其最佳制備條件是：在600℃燃燒、1100℃保溫、保溫時(shí)間為2小時(shí)。并用XRD、SEM、UV-Vis、熒光等對(duì)Zn<,2>SiO<,4>：Eu<'3+>進(jìn)行了表征，還考察了保溫溫度、尿素用量W<,尿素:硝酸