铝酸盐长余辉材料及铝酸盐—硅酸盐复合材料的制备及发光性质研究

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长余辉材料是一种能够储存能量的物质,一直以来由于它特殊的发光功能得到人们的关注。其中,Eu2+掺杂的碱土铝酸盐MAl2O4:Eu2+ (M: Ca, Sr, Ba)在蓝绿光区域的良好发光性能,更是引起了广泛的关注和研究。但是单一的长余辉发光材料所发出的光,色彩较为单调,SrAl2O4:Eu, Dy发黄绿色的光,CaAl2O4:Eu, Nd发蓝色的光,而硅酸盐中的MgSiO3:Mn发红色的光。如果将两种单一色彩的长余辉材料复合成一种发不同颜色光的材料,那么将大大扩展长余辉材料的发光范围。本论文采用燃烧法制备出蓬松、易于研磨的黄绿色长余辉发光材料SrAl2O4:Eu, Dy和蓝色发光材料CaAl2O4:Eu,Nd,讨论了作为燃烧剂的尿素的添加量、Eu2+的加入量、Dy3+(Nd3+)与Eu2+的比例及助溶剂H3BO3的加入量对发光性能的影响,通过讨论确定了最为合适的合成条件,得到了发光强度和余辉时间都较为优异的单色发光材料。在此基础上,尝试在蓝色和绿色发光粉的表面用溶胶-凝胶法包覆发红色光的MgSiO3:Mn。通过调节CaAl2O4:Eu, Nd与MgSiO3:Mn的物质的量的比、加入CaAl2O4:Eu, Nd的时间、Mg与Si的物质的量的比、Mn的掺入量等不同条件,来制备复合材料,并且作为对比,做了部分样品的机械掺杂实验。同时对样品的XRD、发射光谱、激发光谱和余辉衰减曲线进行了测试分析。在这些分析的基础上,得出由CaAl2O4:Eu, Nd和MgSiO3:Mn组成的复合材料,可以同时发出蓝色和红色两种颜色的光,但是蓝色很弱。同样讨论了SrAl2O4:Eu, Dy与MgSiO3:Mn合成的复合材料,但是只得到了发红光的物质。
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