BaAl2O4-(Eu2+,Dy3+)長余輝材料的制備及其性能研究.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來，稀土摻雜的鋁酸鹽長余輝發(fā)光材料以其發(fā)光亮度高、余輝時間長、無毒無害等顯著優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用在弱光照明、美化裝飾、光信息存儲以及探測等多個領(lǐng)域。其中BaAl2O4是一種性能優(yōu)良的基質(zhì)材料，具有較好的熱穩(wěn)定性，且BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝發(fā)光材料的發(fā)光顏色是使人眼較為舒適的藍(lán)綠色，但是目前針對BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝材料的研究還比較少。高溫固相法是合成長余輝發(fā)光材料最常用的方法，也是最

2、易于合成塊體材料的制備方法。因此本文采用高溫固相法制備了BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝塊體材料，并對其發(fā)光性能以及在水、酸、堿環(huán)境中的穩(wěn)定性進(jìn)行了進(jìn)一步研究。
　　本文采用高溫固相法制備了BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝塊體材料，并采用X射線衍射儀（XRD）、熒光光譜儀、紫外可見分光光度計(jì)附帶的積分球等測試工具對BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝材料的XRD圖譜、漫反射光譜、熒光光譜以及余輝曲線

3、進(jìn)行了測試分析。本文主要研究了稀土摻雜量、合成溫度、H3BO3添加量以及水、酸、堿環(huán)境對BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝材料的物相結(jié)構(gòu)以及發(fā)光性能的影響。
　　首先，本文通過對單摻Eu2+，單摻Dy3+和Eu2+,Dy3+共摻的BaAl2O4發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)：BaAl2O4:Eu2+樣品的激發(fā)光譜在360nm、415nm和690nm處有較強(qiáng)的激發(fā)峰，發(fā)射光譜在以497nm為中心處有一個寬發(fā)射帶。在本實(shí)

4、驗(yàn)的摻雜濃度范圍內(nèi)，Eu2+的最佳摻雜量為2mol％，單摻Dy3+的樣品有較弱的窄帶發(fā)射，Eu2+,Dy3+共摻比例為1:2時樣品的發(fā)光強(qiáng)度最高，為1:3時余輝性能最好。在BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝材料中，Eu2+作為發(fā)光中心，Dy3+產(chǎn)生的陷阱能級具有存儲電子的作用，從而導(dǎo)致長余輝發(fā)光。
　　其次，對BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)長余輝材料的合成工藝參數(shù)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)：合成溫度在1250℃～1450℃的

5、范圍內(nèi)對BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)的晶體結(jié)構(gòu)沒有影響，說明BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)具有較好的熱穩(wěn)定性。合成溫度為1350℃時樣品的發(fā)光性能最好。H3BO3的摻入有利于降低合成溫度，提高樣品的結(jié)晶度，最佳的添加量為15mol%。
　　本文最后對BaAl2O4:(Eu2+,Dy3+)塊體材料在水、弱酸、弱堿中的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：BaAl2O4遇水發(fā)生水解反應(yīng)，水解并干燥后產(chǎn)生了BaCO3、Al(OH