Eu2+,Dy3+摻雜鋁酸鍶發(fā)光材料的制備和性能研究.pdf

1、稀土摻雜鋁酸鹽發(fā)光材料是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的新型發(fā)光材料。特別是銪鏑共摻雜的鋁酸鍶發(fā)光材料，其發(fā)光亮度高，余輝時(shí)間長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，且環(huán)保，是一種最重要的發(fā)光材料。這種材料在安全指示、應(yīng)急照明、汽車儀表、發(fā)光涂料和光信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。
　　現(xiàn)階段制備Eu2+，Dy3+共摻雜SrAl2O4發(fā)光材料的方法主要有高溫固相反應(yīng)法、溶膠-凝膠法、化學(xué)共沉淀法、燃燒法、水熱合成法等。隨著人們對(duì)該發(fā)光材料的各項(xiàng)性能要求的提高，尋

2、求新的制備工藝、研究新的合成方法已經(jīng)成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本文采用溶膠-凝膠法與微波輻射相結(jié)合的方法制備了SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+發(fā)光材料。該實(shí)驗(yàn)方法反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時(shí)間短，不需要球磨。最佳實(shí)驗(yàn)條件:原料鍶鋁比0.36;溶液pH值5～6之間;溶液初始濃度0.1～0.2mol/L;加熱溫度80～90℃;添加適量的聚乙二醇;添加適量的檸檬酸;微波輻射功率720W;輻射時(shí)間15min;灼燒溫度800℃。
　　對(duì)樣品

3、進(jìn)行X射線衍射分析、激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、初始亮度、余輝時(shí)間的測(cè)定，制備出的SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+發(fā)光材料具有SrAl2O4單斜晶系晶體結(jié)構(gòu)，粒徑在45.5nm左右。激發(fā)光譜是峰值位于342nm左右、371nm左右和425nm左右的寬帶譜，發(fā)射光譜是峰值位于524nm的寬帶譜，余輝時(shí)間可達(dá)8小時(shí)以上。
　　本文還研究了稀土氧化物摻雜量對(duì)SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+發(fā)光性能的影響，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有摻雜Eu2O3的樣品，其激發(fā)

4、光譜和發(fā)射光譜表明在300～500nm區(qū)域內(nèi)，沒(méi)有被激發(fā)，在400～600nm之間也沒(méi)有光發(fā)射。不同Eu2O3摻雜量的樣品，激發(fā)光譜和發(fā)射光譜形狀大致相同，具有大致相同的激發(fā)峰和發(fā)射峰位置。隨著Eu2O3摻雜量的增大，材料發(fā)射光譜強(qiáng)度、初始發(fā)光亮度逐漸增大，余輝時(shí)間逐漸減小。當(dāng)Eu2+摻雜量超過(guò)2mol％后，發(fā)射光譜強(qiáng)度、初始發(fā)光亮度減小，同時(shí)余輝時(shí)間明顯下降。
　　沒(méi)有摻雜Dy2O3的樣品，很容易被300～500nm波段范圍的可

5、見(jiàn)光激發(fā)，而摻雜Dy2O3的樣品，雖然激發(fā)峰位置不變，但激發(fā)光譜強(qiáng)度下降較多，這是因?yàn)镈y3+進(jìn)入基質(zhì)晶格后改變Eu2+周圍的晶場(chǎng)狀況，對(duì)Eu2+激發(fā)態(tài)產(chǎn)生了一定的影響。摻雜Dy2O3的樣品，其發(fā)射主峰波長(zhǎng)為524nm，是Eu2+的特征發(fā)射峰，發(fā)射光譜中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Dy3+的特征發(fā)射峰。隨著Dy2O3摻雜量的增大，發(fā)射光譜強(qiáng)度、初始發(fā)光亮度減小，余輝時(shí)間顯著提高。當(dāng)Dy3+濃度達(dá)到3mol％時(shí)，余輝時(shí)間提高至8小時(shí)以上。說(shuō)明在基質(zhì)材料中Eu