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稀土长余辉材料是一种无污染,环保节能的新型照明和显示材料,近年来深受人们的关注,在交通、军事、安全、电器、建筑以及信息存储等领域应用越来越广泛。目前铝酸盐材料存在着抗湿性差,颜色单一等缺点,硅酸盐虽结构稳定,但发光性能还远不如铝酸盐体系,研究新型结构的长余辉材料成为了必然趋势。在发光材料的制备过程中,低温燃烧法和溶胶凝胶法制备的材料纯度好、温度低,具有很大的应用前景。本文以低温燃烧法和溶胶凝胶法制备硅铝酸锶基长余辉发光材料为目标,研究了制备工艺条件对发光材料性能的影响,探讨了稀土掺杂和碱土金属掺杂对材料的结构和发光性能的影响。主要研究内容及结论如下:(1)以NO3-为氧化剂,尿素为还原剂,硼酸为助熔剂,采用低温燃烧法分别制备了 Eu2+掺杂硅酸盐基质和铝酸盐基质发光材料。结果表明,所得铝酸盐基质发光材料为SrAl204相,而硅酸盐基质发光材料为正交晶系的a-Sr2SiO4相。当Eu2+掺杂浓度分别为0.04和0.03时,两种基质材料的发光强度达到最大。(2)采用溶胶-凝胶法制备Sr2Al2SiO7:Eu3+发光材料,研究了 pH值对材料结构、形貌和发光性能的影响,研究发现,当溶液从酸性逐渐过渡到中性时,杂质相对应的衍射峰强度逐渐降低,从中性逐渐过渡到碱性时,杂质相对应的衍射峰强度又逐渐升高,当pH=6时,杂质相衍射峰消失,制备得到纯的Sr2Al2Si07相。材料的发光强度随着pH值的增大先下降再升高,当pH=9时,材料的发光强度达到最大值。(3)采用溶胶-凝胶法制备并研究了 Eu2+单掺Sr2Al2SiO7和Eu2+/Re3+共掺Sr2Al2SiO7材料的结构和发光性能。研究发现,辅助激活剂的加入,并未改变材料的晶体结构和发射光谱波峰位置,也没有观察到辅助激活剂的特征发射峰,说明发光中心只有Eu2+在起作用,辅助激活剂的掺杂只对发光强度和余辉产生影响。Sr1.92Al2Si07:0.04Eu2+,0.04Nd3+的发光强度最高,相对强度达到了 6900;Sr2Al2SiO7:Eu2+/Dy3+和 Sr2Al2SiO7:Eu2+/Pr3+材料的余辉性能较好,其中Sr2Al2SiO7:Eu2+,Pr3+余辉效果最佳。(4)研究了 Ca2+掺杂 Sr1.96-xCaxAl2SiO7:0.04Eu2+(x=0.1～0.6)和 Mg2+掺杂Sr1.96-xMgxAl2SiO7:0.04Eu2+(x=0.1～0.3)对材料光谱特性和余辉性能的影响。结果表明,掺杂的Ca2+离子进入Sr2Al2Si07基质晶体中,替代部分Sr2+离子。材料粒度在50 nm～200 nm,且为较规则的球形颗粒。发射峰位于512nm,是典型的Eu2+离子绿光,与未掺杂Ca2+离子时的发射峰520nm相比发生蓝移。掺杂Ca2+离子浓度为x=0.2时,长余辉材料的余辉时间为109s,比未掺杂时的106s多3s。电子陷阱深度达到最佳值E=0.77eV以及陷阱密度达到最大值3.86>×104 no(cm3)-1 Ca2+的适量掺杂可以提高Sr2Al2SiO7:Eu2+长余辉材料的余辉性能。掺杂Mg2+离子后,材料发射峰位于511nm,也发生了蓝移现象,掺杂Mg2+离子后长余辉材料的发光陷阱深度变浅及发光陷阱密度降低,余辉时间降低。(5)研究了 Ca2+、Mg2+和Eu2+不同掺杂浓度对长余辉材料Sr2-x-y-zCaxMgyAl2SiO7:zEu2+结构和发光性能的影响,研究发现,三种离子共掺杂后基质的晶体结构并未发生变化,发光强度影响很大,蓝移现象明显。当Ca2+的掺杂量为0.2,Mg2+的掺杂量为0.1,Eu2+的掺杂量为0.04时发光强度为最大,其发射光谱峰值位于469nm处,最大发射光谱相对强度达到了 8500。