锶铝比对铝酸锶长余辉发光材料性能的影响

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1、锶铝比对铝酸锶长余辉发光材料性能的影响郭崇峰，栾林(1．华中科技大学，武汉光电国家实验室，湖北，武汉，430074)摘要：本文系统研究了Eu2+、Dy3+共激活的铝酸锶长余辉发光材料的发光特性与AFSr比例的关系。采用半湿法合成出了Al／Sr从1／2．5到12．0的一系列样品，对其进行了XRD和荧光光谱测试，当Al／Sr=2．0、3．5、10．0时，分别得到了SrAl204：Eu2+,Dy3+、Sr4All4025：Eu％Dy3+、SrAIl2019：Eu2+，Dy3+的纯相，其它比例时得到的是不同铝酸锶化合物的混合物，样品的发光颜色随AI／Sr比例的增大，从红

2、光向短波长方向移动最终到达紫光。同时研究了绿色长余辉荧光粉SrAl204：Eu2+，Dy3+的水解过程及提高其抗湿性的有效方法。关键词：铝酸盐、长余辉、稳定性引言：长余辉发光材料是一类吸收了激发光能并贮存起来，光激发停止后，再把贮存的能量以光的形式慢慢释放出来，并可持续几个甚至十几个小时的发光材料。这种吸收光．发光．储存．再发光，可无限重复的过程与蓄电池的充电．放电．再充电．再放电的反复重复是相似的。此类材料能够吸收天然光和人工光，并储存光能，在较暗的环境中稳定、高效地发出各色光，是一种不用电源的指示照明和装饰照明材料。加之它所具备的发光亮度高，余辉时间长，无放

3、射性污染的优点，使其被广泛应用在仪表字盘显示，道路照明，建筑标志物，发光陶瓷，工艺美术品等方面，有着广阔的应用背景和诱人的开发前景，无论对其发光机理还是应用开发的研究都具有重要的时代意义。对长余辉发光材料的研究多集中在硫化物和氧化物基质材料，其中最典型的是以铝酸盐、硅酸盐、碱土硫化物及硫氧钇为基质的长余辉荧光粉。样品的形式可以是粉末、陶瓷，也可制成玻璃；尤其是可以得到具有各种形状纳米级发光材料，对其应用范围进一步扩大。此类材料可以制成发光油漆、发光涂料、发光纺织品，用在高速公路、建筑物上，在发生突发事件供电中断时及节能方面有较大的应用。在军事上可以用于军人的迷彩

4、服、头盔等以利作者简介：郭崇蜂，男，郑州市人，博士，副教授，主要从事光电材料研究；2004年获得理学博士，师从中科院院士苏锵教授；2005年7月香港大学博士后出站，已发表论文30余篇。联系方式：通迅隧丞厶g￡鱼丛@z些也：嫂丛鲤3l于夜闻行军。在应用过程巾，能吸收太阳光等可见光的薷光材料其实更有意义，它稍白天可以吸收并贮存太阳光等发射的可见光，在晚上域暗视觉环境条件下直接释放出人眼可察觉的可觅光，丙不需要电源和电线等就可以起到指示照明等作用，是一种新颖的贮光、节熊长余辉绿色照明材料，也是目前长余辉发光材料应用的重点。铝酸盐发光材料最举是作为灯用荧光粉进行研究的，

5、1968年，Palilla等入在研究SrAl204：Eu2+的发光过程中首次发现了SrAl204：Eu2+(入em--520nm)长余辉特性，引起了人们对此类长余辉发光材料的极大兴趣；1996年，日本学者Sugimoto等浚脚拜为辅助激活剂，制备出了发黄绿光的荧光粉SrAl204：Eu2+，旷，它的发光亮度更高、余辉时间更长，这使稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料的研究发生了匿大飞跃，以后相继有入研究了助熔剂用量、激活剂用最与辅助激活剂种类及粒度等对其余辉性能的影响；同时又有其它组成的碱土铝酸盐长余辉发光材料如：Sr,All4025：Eu2+，1)y3+，CaAl2

6、04：Eu2+，l、话3+报道。铝酸盐中的主要发光中心为Eu2+，而Eu2+的可见光发射主要是来自4f65d到4，的跃迁，因5d电子没有外层电子的屏蔽，发光受周围环境(如晶体场强度等)的影响较大，通过调整化合物中碱金属与氧化铝的比例可以改变晶体场的强度，从而达到改变其发射波长的目的，得到从红色到紫色的长余辉发光材料。关于稀士铝酸盐长余辉发光材料发光颜色与Al／sr比例的关系，已知的结论是：A1／Sr=2．0时其发射峰位于520nm左右，发射绿光；A1／Sr)2．0时，其发光颜色逐渐蓝移。但是此类研究都不系统，只得到了大概性的结论。自然界中存在的不同A1／Sr比例

7、的铝酸锶化合物就有十几种之多，采用檩阍的合成方法，改变A1／Sr配比，产物的成分将有什么样的变化，是否可以得到纯相，是否都具有余辉，发射光谱和吸收光谱又会有什么样的变化规律，这些都有待于进一步的系统研究。本文制备了以镊酸锶为基质的长余耀荧光粉，系统地研究了铝和锶的比例对荧光粉的发光颜色的影响，同时对决定其发光颜色的基质结构和抗湿性进行了分析。实验部分：采用高温固相法合成不同锶铝比的长余辉法光材料，步骤如下：按一定化学计量比称量SrC03，A1203，并加入适爨的助熔荆僻3803)，按比爹l(1％，2蚴加入事先制备好的Eu+和Dy2+溶液。超声分散5分钟，使之充分

8、混合。将样品在烘箱中烘干