硅酸鹽系長余輝光致發(fā)光材料的制備與研究.pdf

1、稀土長余輝發(fā)光材料以其發(fā)光性能穩(wěn)定、高效、亮度大、無放射性、耐候性好等多種優(yōu)點而在能源緊缺的當今倍受關(guān)注。本實驗分別采用高溫固相法和溶膠-凝膠法合成了硅酸鹽系長余輝發(fā)光材料，并通過摻雜劑的改變和微觀分析等手段，著重對材料的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能進行了系統(tǒng)研究，對發(fā)光機理進行了初步探討。 采用高溫固相法和溶膠-凝膠法在弱還原氣氛下均成功地合成了Sr2MgSi2O7：Eu2+，Dy3+(藍色)長余輝發(fā)光材料。通過改變激活劑濃度、比例、硼酸用

2、量等條件獲得了發(fā)光性能最佳的樣品，得到了余輝衰減曲線，并對其結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能進行了表征。結(jié)果表明，高溫固相法制得的發(fā)光粉體中主要存在Sr2MgSi2O7相，但還存在少量SiO2雜相；其表面形貌為塊狀顆粒，大小不一，分布不均；發(fā)射峰在469nm左右，初始亮度為1925mcd/m2，最長余輝時間可達220min。而溶膠一凝膠法可制得均-Sr2MgSi2O7單相發(fā)光體：其表面形貌為特殊的“花狀”晶須結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)在硅酸鹽長余輝發(fā)光材料中首次發(fā)現(xiàn)；

3、溶膠-凝膠法獲得的粉體的發(fā)光性能明顯優(yōu)于高溫固相法制備的粉體的發(fā)光性能，其發(fā)射峰在465nm左右，初始亮度可達7230mcd/m2，最長余輝時間長達690min。 選用制備的粉體發(fā)光性能較佳的溶膠-凝膠法合成了CdSiO3：Sm3+(橙紅色)長余輝發(fā)光材料。通過改變激活劑濃度、水用量、硼酸用量等方式在1000℃下成功合成了性能較佳的CdSiO3：Sm3+發(fā)光體，并對制備出的樣品的晶相結(jié)構(gòu)、表面形貌和發(fā)光性能進行了測試。結(jié)果表明，

4、得到的CdSiO3單相發(fā)光體具有尺寸不一，分布不均的塊狀顆粒形表面形貌:粉體具有余輝發(fā)光行為，需用紫外光激發(fā)，其發(fā)射峰位置由一個峰值為445nm的寬帶發(fā)射和分別位于562，598和643nm的3個尖銳發(fā)射峰所構(gòu)成，體現(xiàn)橙紅色發(fā)光特性，其初始亮度為601mcd/m2，最長余輝時間可達200min。 經(jīng)過探討機理表明：在Sr2MgSi2O7：Eu2+，Dy3+長余輝材料中，發(fā)光機理可用空穴轉(zhuǎn)移模型進行解釋，納米結(jié)構(gòu)的“花狀”表面形貌