铝酸锶系长余辉发光材料的制备及其光致发光特性研究

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1、摘要本文以A1(OH)3为成核基体，以草酸为沉淀剂，以氨水调节反应液pH值，将Sr2+、Eu”和Dy3+均匀沉淀在AI(OH)3基体上，并在较低温度下制备了单相SrAl20。：Eu，Dy长余辉发光材料。通过热分析和x射线衍射结果分析了SrAl204的结晶过程和相组成，并通过扫描电镜对粉体的微结构和表面形态进行了表征和分析，用荧光光谱仪测试及分析了工艺参数对粉体发光性能的影响，用屏幕亮度计测试了材料的余辉衰减曲线。在采用包覆法制各前驱体时发现，前驱体的产率受沉淀剂和反应pH值的影响：铝酸锶结晶相在较低温度下由无定形态直接转化成结晶态，不生成氧化物的中间相，在较低

2、温度下可合成SrAl204基质，比固相法降低100。C一150。C左右。研究发现随着Eu”离子浓度增大，SrAl204：Eu长余辉发光材料的发射强度随之增强，直到Eu2+离子浓度超过2％mol时，其发射强度开始减小，Eu2+离子在SrAl204：E11中的浓度猝灭包括两个不同的浓度猝灭过程。随着Eu2+离子浓度增大，首先是中心Eul向另一个中心Eu2传递能量而被猝灭，随后是发光中心Eu2发生自身的浓度猝灭。余辉衰减测试结果证实了SrAi204：Eu，Dy长余辉发光材料余辉衰减由初始的快衰减和其后的慢衰减两个过程所组成。SrAl204：Eu，Dy的余辉时间随着D

3、y”离子浓度的增加而延长，当Dy3+掺杂浓度为2％时，余辉时间最长，当Dy3+浓度迸一步增加时，余辉时间又会减少。硼酸的加入可有效的降低长余辉材料的煅烧温度，在一定范围内引入硼酸可促进SrAl204基质的形成，使发光材料的发光强度增大。硼酸含量过大则会使硼酸与包覆粉体表面的锶盐反应而形成硼酸锶盐，长余辉发光材料的发射带随着硼酸含量的增加会出现蓝移。关键词：包覆沉淀，铝酸锶，光致发光，长余辉AbstractThispaperdiscussedtheprocessofcoated·precipitationforpreparingSrAl204：Eu，Dylong

4、afterglowphotoluminescencematerials．TheSr2+andrareearthionsweredepositedonAI(OH)3substratebyH2C204asprecipitatoratpHvaluebetween6～6．5andat40．45"C．TheratiooftheprecipitationofEu3+andSr2+wasinvestigatedbyICP，thephasecompositionsofprecursorandproductionwereanalyzedbyXRD，theparticlemorp

5、hologyandgraindiameterofthepowdersinspectedbySEM，theuniformityofthecoatedprecursorwasexaminedbyEDS，theprocessesofheattreatmentwerestudiedbytheTG-DTAandXRD．Excitationandemissionspectrumanddecaycharacteristicofafterglowofthephosphorcalcinedwithweakreducingatmospherewereinvestigated．Th

6、eprecipitatorandpHvalueofsolutionaffecttheproductioneffiency．strontiumaluminatescrystalswereformeddirectlyfromamorphousstatewithoutanyintermediateoxidescrystals；theSrAl204Canbesynthesizedatlowtemperaturesandtheheatingtemperatureisdeducedbyabout100to150centigradecomparedwiththesolid．

7、statereaction．ItisdiscovedthattheemissionintensityofphosphorsincreasedfirstlythendecreasedwiththecontentofEu2+ions．Thequenchingconcentrationofthephosphorsis2m01％andthequenchingmechanismisprovedasdipole—dipoleinteraction．Itisprovedthatthefluorescentdecayprocessincludesfastdecayandcon

8、sequentlyslowdecayp