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近十年来,长余辉发光材料备受人们关注,其研究和开发得到了迅猛的发展。究其原因,长余辉发光材料是一种新型环保节能材料,它可以吸收可见光储存能量,然后以可见光的形式释放出能量。它不仅可以应用到紧急照明与显示等传统领域,而且在信息存储、辐射探测、成像显示等高新技术领域具有潜在的应用价值。近年来,研究较多的主要是Eu2+激活的铝酸盐、硅酸盐、硅铝酸盐及氧化物等蓝色和绿色长余辉发光材料,而严重缺乏性能较好的红色长余辉材料。
长余辉发光主要由三个过程,也就是能量吸收、能量存储与能量释放即余辉发光组成。而整个过程主要涉及两个中心,即发光中心和陷阱中心,它们之间的能量传递是产生余辉发光的主要原因。因此本论文围绕这两个中心选择以下两个角度为切入点,并得到了以下两个主要的实验结果:
1.选择具有较高发光性能的现有荧光体Sr3SiO5∶Eu2+,通过各种辅助激活离子(Ce3+,Nd3+,Du3+,Ho3+,Er3+,Tm3+,Yb3+)的共掺杂,主动引入陷阱中心,得到发射光谱主峰为575 nm的橙黄色长余辉材料Sr2.91Na0.03Eu0.03RE0.03SiO5(RE=Ce,Nd,Dy,Ho,Er,Tm,Yb)。余辉发射和热释光谱结果表明,利用RE3+的共掺杂,余辉强度得到大大的提高,观察到橙黄色长余辉现象。
2.合成了系列Sr2.94-xBaxEu0.03Dy0.03SiO5荧光材料,XRD结果表明在x=0-0.6范围内,所合成的化合物为连续固溶体;此类荧光材料在250-500 nm具有高的激发效率,发射光谱位置随Ba2+浓度的增加有规律地红移,发射出570-591 nm的橙黄光-橙红光。余辉发射光谱位置也随Ba2+浓度的增加有规律地从557 nm红移到591 nm,对应的余辉颜色由黄色向橙红色方向移动。因此,对改进目前商用的长余辉发光材料有一定的意义。