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1、稀有金属材料与工程RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGEu,Dy掺杂铝酸總长余辉材料缺陷化学机制普绍平】，胡劲I,朱孝钦I,张维钧1,沈黎I,桓源峰贺小昆12（1.昆明理工大学，云南昆明650093）（2.昆明贵研催化剂有限责任公司，云南昆明650106）摘K：采用活化Al・Sr合金粉末水解工艺，获得制备SrAbO。长余辉材料前驱体的水解产物，并采用高温固相反应法制备出SgAlO：Euo.oltDy,长余辉材料，并研究Dy掺杂量分别为x=0,0.01,0.02・0.03（摩尔分数，%）的长余辉材料荧光性能及长余辉特性.结果表明，随
2、着Dy掺杂畳的増大，长余辉材料初始发光亮度和余辉时间都随之增大.峡陷化学分析结果认为，所掺杂的稀土离子取代SrAbOq晶格中的Sr2%子格位，产生缺陷Eu「、Eu“・和Dy/EuQ为荧光发射中心，其浓度大小决定了长余辉初始发光亮度；Eus/和Dys/为带正电荷的缺陷，为满足体系电中性平衡,其周围破引了带负电荷的缺陷W形成陷阱，可捕获带正电的空穴，其浓度大小能级深浅将控制余辉时间.关长余辉：铝酸锯；峡陷化学：陷阱中图法分类号：TB34文献标识码：A文章编号：1002・185X（2011）Sl・299・03收稍日期：2011-02-10作者简介：普绍平，男，19
3、64年生，博士生，昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明650093,电话*0871-8328147,E-mail:pu&haoping@163.com1866年Sidot等人首次制备出ZnS:Cu长余辉材料〔▽】，但其亮度低，余辉时间短，仅为几十分钟，化学性能不稳定，高温、高湿性能较差，容易发生红外淬灭。1968年，Palilla发现SrAl2O4:Eu2*体系在首先经历一个快速衰减过程后卩‘】，在低发光强度范围内，还存在一个慢速衰减过程，可持续发光较长时间，这一发现使长余辉发光材料的研究进入了一个新的阶段。1996年日本Matsuzawa等人研制出Sr
4、Al2O4：Eu2+,Dy3*体系的长余辉材料少】，研究发现辅助激活剂Dy3*稀土离子的加入，可使SrAbOq体系的余辉时间和发光亮度得到很大的提高，可达硫化物的10倍•且化学性质稳定，不含放射性元素，较为安全，使得长余辉发光材料的应用更加广泛。研究结果表明，在还原气氛条件下，所掺杂的稀土Eu元素以+2形式存在，荧光发射为Eu"的特征宽带发射4f5d4f跃迁，并没有Dy3•的特征发射。这说明，D）严不参与荧光发射，其对荧光发射和余辉机制的作用一直存在争论卩】・普遍的认识是，稀土掺杂后,稀土E旷和Dj严进入SrAl2O4晶体结构中的Sr2墙子格位，形成相应的缺
5、陷，峡陷具有合适的能级并带负电，可捕获Ei严受光照射激发的空穴.从原则上说，固体材料所有的物理性能都是由其原子结构决定的，因而材料性能与结构中的缺陷种类、浓度分布及其特点有着密切的关系。对材料内部的的缺陷进行分析有助于对材料制备，及最终产品性能控制深入地了解。本工作研究不同Dy掺杂量对SrAJCLi：Eu体系荧光性能的影响，同时利用缺陷化学的基本理论和原则，分析在高温烧结阶段SrA12<»Eu,Dy体系中，•和Dy3•取代Sr2+离子格位所形成的缺陷Eu",EuSr%DySr9以及可捕获空穴的带负电的Sr2•离子空位V/之间的相互关系，从而了解所掺杂稀土元素
6、对荧光性能的影响.1实验将活化Al-Sr粉末的水解产物热处理后的产物作为制备SrAl2O4：Eu,Dy长余辉材料的前驱体，并与所掺杂的稀土氧化物E1120j和52。3均匀混合，助熔剂为2.5%H3BO3（质量分数），出含量5%的还原气氛下，于13009下烧结1h得到长余辉材料.样品配方按表1所列名义化学式进行.>1样品配比Table1CompotltionofsamplesNo.Composition2#Sro99AI2O4：Eu0.018#Sro.nAh04：Euo.ouDyo.oi9#Srov?Al204：Euo.ouDyow4#Sro.MbO”Euo.
7、obDyo.03利用杭州远方CMS-2000测试长余辉发光材料的发射光谱，利用浙大三色的PR-305荧光余辉亮度测试仪.2结果与讨论图1为以上4个样品的发射光谱图•从图中可知,发射光谱中无Dy3♦离子的特征发射峰，只有El?*离子的特征宽带发射峰。而不掺杂Dy3*离子的2#样品激发峰位与其他掺杂D)严离子的激发峰位没有明显区别，但不掺杂Dy3+离子的2#样品的发射主峰强度明显高于其他摻杂Dy3♦离子的发射主峰强度，这说明，所掺杂的Dy3*离子在SrAl2O4体系中可改变Eu*离子周围的晶场状况，从而形响Ei?+离子激发状态.图2为4个样品的余辉衰减曲线.表2
8、列出相应样品的初始发光亮度和余辉时间.可以看出，不掺
