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长余辉发光材料是一种蓄光节能的绿色环保材料,在标识物、日用工艺品等广泛应用。发光性能优异、化学性能稳定、绿色环保、制造成本低成为衡量长于辉发光材料的重要指标。磷酸盐长余辉发光材料具有绿色环保、化学性能稳定、且易制作等优点。本研究首次报道新型蓝绿色长余辉发光材料ZrP2O7:Mn2+的制备。采用高温固相合成法制备以ZrP2O7为主体材料,以Zr4+作为发光中心制备蓝绿色长余辉发光材料。通过掺杂低价态的金属离子以及稀土敏化离子以提高材料的发光性能。对材料进行XRD测试并对其物相进行分析,所制备的各种掺杂材料ZrP2O7:Mn2+,M均归属于标号为PDF:49-1079的标准图谱,掺杂未造成物相的改变但引起晶胞的微小收缩并对材料的结构性能有所改善;对材料进行激发发射光谱测试,并对激发峰及发射峰所对应的微观能级跃迁进行归属,其中位于412 nm、400 nm、382 nm、369 nm及332 nm及附近的激发峰分别归属于Mn2+的6A1→4T1(4G)、6A1→4T2(4G)、6A1→4E、4A1(4G)、6A1→4T2(4D)及6A1→4E(4D)能级跃迁,493 nm附近的发射峰来自于Zr4+,属于蓝光范畴,在545 nm处有一个很弱的发射峰,属于绿光范围,归属于Mn2+离子4T1g→6A1g的能级跃迁,与所观察的蓝绿光一致;对材料的余辉衰减性能进行测试,材料的目测余辉时间可以达到3小时以上;对材料进行热释光谱的测试,并计算其能级陷阱,陷阱深度介于0.2-0.5 eV,深度较合适。通过对材料进行低价离子(Na+、K+、Sr2+)掺杂,替代Zr4+以制造材料的内部氧空位缺陷,增加氧缺陷浓度。氧缺陷浓度的增加有利于材料发光性能的改善;此外,掺杂离子的引入也有利于制造深度更加合适的能级陷阱,从而改善材料的发光性能;引入稀土离子(Dy3+、Pr3+、Sm3+)作为敏化离子,利用敏化离子的发射峰能级与发光中心离子能级的交错以达到把敏化离子吸收的光能转移给发光中心从而改善材料的发光性能。材料被光照射后其电子将由基态跃迁到激发态并在材料内部中产生电子空穴对。处于激发态的电子会弛豫到比较低的能级状态,其中大部分直接返回到基态发光,而少部分会被陷阱所捕获并在热扰动下被释放出来跃迁回基态发出光而起到余辉作用。此外因光激发而产生的电子空穴对会在晶格中迁移并在迁移过程中发生相遇而覆灭发光,电子空穴对的寿命影响材料的余辉性能。