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本文主要研究内容是以Eu2+离子作为激活剂,合成新型长余辉发光材料和LED用荧光材料,并研究其发光性质。通过在合成的Eu2+离子激活的发光材料中共掺杂其它离子,我们可以调控材料的发光效率和发光颜色,或者通过引入新的缺陷,开发新型长余辉发光材料。通过高温固相法,我们合成出了Ca9Bi(PO4)7∶Eu2+,Dy3+、BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+、Ca4(PO4)2O∶Ce3+,Eu2+、Ba13.35Al30.7Si5.3O70∶Eu2+,Tm3+四种新型发光材料,并利用XRD、荧光光谱、热释光等分析方法系统的研究了材料的发光性质、能量传递、长余辉发光机理及其应用的可能性。主要的研究结果如下: 1.采用高温固相法合成了新型蓝绿光长余辉发光材料Ca9Bi(PO4)7∶Eu2+,Dy3+,同时还制备了其它稀土离子共参杂的长余辉材料Ca9Bi(PO4)7∶Eu2+,Re3+(Re=Gd,Tb,Nd)。在紫外光激发下,Ca9Bi(PO4)7∶Eu2+,Dy3+可以发射蓝绿色荧光。撤去激发光源后Ca9Bi(PO4)7∶Eu2+,Dy3+可产生很强的蓝绿色的余辉,归属于Eu2+的5d-4f允许跃迁,余辉可持续5小时。根据测试及分析的结果,我们推断Ca9Bi(PO4)7∶Eu2+,Re3+(Re=Dy,Nd,Gd,Tb)材料的长余辉性质主要受Re3+、Eu2+、VCa"和Vo"等缺陷影响,并且提出了相应的余辉发光模型。 2.通过高温固相法,我们合成了一种新型黄色长余辉发光材料BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+。利用XRD分析了BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+的结构,结果表明BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+材料与BaSiO3具有相同的晶体结构,没有产生杂相。在蓝光和紫外光激发下,BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+可发射450-700 nm的黄色荧光。去掉激发光源后,样品可发射很强的黄色余辉。最令人兴奋的是,BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+可以被太阳光有效激发,产生很强的黄色余辉,余辉持续时间达10小时。目前商用的长余辉材料的余辉多为蓝光和绿光,BaSiO3∶Eu2+,Nd3+,Tm3+作为一种新型黄光长余辉材料可以满足人们对长波长余辉材料的需求,具有很大的潜在应用价值。 3.我们合成出了新型的长余辉发光材料Ba13.35Al30.7Si5.3O70∶Eu2+,Tm3+。Ba13.35Al30.7Si5.3O70∶Eu2+,Tm3+可被250-520nm的光源激发,发射黄色荧光。去掉激发光源后,可持续发射黄色余辉,其余辉时间可达6小时。我们利用热释光谱研究了Ba13.35Al30.7Si5.3O70∶Eu2+,Tm3+的陷阱分布,以及共掺杂其它三价稀土离子对Ba13.35Al30.7Si5.3O70∶Eu2+的余辉性质的影响。根据测试的结果和详细的研究,我们提出了Ba13.35Al30.7Si5.3O70∶Eu2+,Tm3+的长余辉发光机理。 4.采用高温固相法制备了单一基质白光LED用荧光材料Ca4(PO4)2O∶ Ce3+,Eu2+。通过测试,我们发现Ce3+和Eu2+离子之间的能量传递是通过偶极-偶极相互作用来实现的。Ce3+离子既能提高Eu2+离子的发光效率,也能调节材料的发光颜色。通过控制Ce3+和Eu2+离子的浓度比,Ca4(PO4)2O∶Ce3+,Eu2+的发光颜色在蓝色-白色-橙色范围内可调。通过与380 nm LED芯片进行组装,我们获得了一种可发射暖白光的LED器件(色温为4124 K)。