【摘 要】
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长余辉发光（Persistent luminescence）是一种特殊的光学现象,在这种现象中,材料可以吸收并储存紫外线（UV）或可见光等外部光照射的能量,在关掉照射光源后,吸收的能量通过发光的方式释放出来,时间从几分钟到几小时不等。作为一种特殊的储能发光材料,它的应用领域十分广泛,目前已应用在建筑装饰、消防指示、信息防伪、生物检测、光学成像等领域。迄今为止,性能较好的长余辉材料大多集中在铝酸盐体
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长余辉发光（Persistent luminescence）是一种特殊的光学现象,在这种现象中,材料可以吸收并储存紫外线（UV）或可见光等外部光照射的能量,在关掉照射光源后,吸收的能量通过发光的方式释放出来,时间从几分钟到几小时不等。作为一种特殊的储能发光材料,它的应用领域十分广泛,目前已应用在建筑装饰、消防指示、信息防伪、生物检测、光学成像等领域。迄今为止,性能较好的长余辉材料大多集中在铝酸盐体系和硅酸盐体系,但是铝酸盐遇水易分解和硅酸盐煅烧温度较高的缺点限制了其应用。因此,开发一种合成条件简单、化学性质稳定的长余辉材料具有重要的研究价值和潜在的商业应用前景。本文采用高温固相法制备了镓酸盐基橙色长余辉材料Sr Ba Zn2Ga2O7:Bi3+和蓝色长余辉材料Ca YGa O4:Bi3+。通过XRD、激发和发射光谱、余辉光谱等一系列手段研究了样品的晶体结构、发光性能及余辉性能。具体研究内容如下:（1）通过高温固相法制备出橙色长余辉材料Sr Ba Zn2Ga2O7:Bi3+。在329 nm光源激发3分钟后,Sr Ba Zn2Ga2O7:Bi3+可发出明亮的橙色余辉发光,在400 nm-800 nm处有一个宽带,峰值位于585 nm附近,随着Bi3+浓度的逐渐升高,余辉强度先增强后减弱,最佳浓度为0.2%Bi3+,余辉时间可达16分钟。（2）通过高温固相法制备出蓝色长余辉材料Ca YGa O4:Bi3+。样品的Bi3+最佳掺杂浓度为0.3%,在317 nm光源激发1分钟后,样品可发出明亮的蓝色余辉发光,在340 nm-650 nm处有一个不对称宽带,峰值位于430 nm,可归属于Bi3+的~3P1→~1S0跃迁。随着掺杂离子Bi3+浓度的升高,样品余辉性能先增强后减弱,最佳余辉时间可达40分钟。（3）在（2）的基础上,通过Sr部分取代Ca实现了样品余辉性能的提升,研究了不同Sr浓度的取代对Ca YGa O4:Bi3+余辉性能的影响,当Sr的取代浓度为0.2%时,样品的余辉性能达到最佳,余辉时间最长可达到135分钟。结果表明,通过Sr等价部分取代Ca,在晶体中造成了更多缺陷,这些陷阱捕获了更多的电子,从而使样品余辉性能得到了提升。
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