近年来,以碱土金属铝酸盐为基质的长余辉发光材料的研究倍受国内外研究者的关注。其中,SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺以其亮度高,余辉时间长,化学稳定性好成为主要的长余辉绿光材料,其性能远远超过传统的ZnS:Cu,Co。SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺经常用固相反应制得,为了降低反应温度,常采用加入助熔剂B₂O₃的方法促进其反应。研究表明B₂O₃不仅可以作为助熔剂,还可以提高SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的发射强度和余辉时间,但其作用机理目前还不清楚。 本论文采用B₂O₃作为助熔剂合成了Sr_1-x-yAl₂O₄:Eu_x²⁺,Dy_y³⁺·nB₂O₃（0.005≤x≤0.07,0.01≤y≤0.05,0≤n≤0.30）绿色长余辉荧光粉,并研究了其发光特性。通过对样品进行X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜分析（SEM）、红外光谱分析（IR）、激发光谱、发射光谱、热释光分析（TL）、电子顺磁共振分析（EPR）和正电子湮灭分析,系统地研究了B₂O₃对SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺荧光粉发光性能的影响,在此基础上研究了Sr偏离化学计量比对SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺荧光粉发光性能的影响。 结果表明制备的荧光粉属于单斜晶系;B₂O₃降低了固相反应的温度,提高了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的结晶性能;紫外下的激发光谱是峰值位于330nm左右的宽带谱;330nm激发下的发射光谱是峰值位于509-516nm的宽带谱。B₂O₃的加入显著提高了磷光体的发射强度和余辉时间。这是由于B³⁺取代Al³⁺并参与Dy³⁺对Sr²⁺的取代缺陷反应,生成一种复合缺陷,这种缺陷对价带中空穴的俘获更稳定,从而导致余辉时间延长;改变Al/Sr比,结果表明在一定程度上Sr偏离化学计量比提高磷光体的余辉强度,这是由于对余辉强度有影响的空位型陷阱浓度随着Sr偏离计量比的程度增加而增大。以上研究结果初步阐明了B₂O₃作用下SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的余辉机理,对研究铝酸盐长余辉材料的特性或开发新材料具有指导意义。