铝酸锶系长余辉发光材料的制备及其光致发光特性研究

摘要

该文以Al(OH)<,3>为成核基体,以草酸为沉淀剂,以氨水调节反应液pH值,将Sr<'2+>、Eu<'3+>和Dy<'3+>均匀沉淀在Al(OH)<,3>基体上,并在较低温度下制备了单相SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料.通过热分析和X射线衍射结果分析了SrAl<,2>O<,4>的结晶过程和相组成,并通过扫描电镜对粉体的微结构和表面形态进行了表征和分析,用荧光光谱仪测试及分析了工艺参数对粉体发光性能的影响,用屏幕亮度计测试了材料的余辉衰减曲线.在采用包覆法制备前驱体时发现,前驱体的产率受沉淀剂和反应pH值的影响;铝酸锶结晶相在较低温度下由无定形态直接转化成结晶态,不生成氧化物的中间相,在较低温度下可合成SrAl<,2>O<,4>基质,比固相法降低100℃-150℃左右.研究发现随着Eu<'2+>离子浓度增大,SrAl<,2>O<,4>:Eu长余辉发光材料的发射强度随之增强,直到Eu<'2+>离子浓度超过2％mol时,其发射强度开始减小,Eu<'2+>离子在SrAl<,2>O<,4>:Eu中的浓度猝灭包括两个不同的浓度猝灭过程.随着Eu<'2+>离子浓度增大,首先是中心Eul向另一个中心Eu2传递能量而被猝灭,随后是发光中心Eu2发生自身的浓度猝灭.余辉衰减测试结果证实了SrAl<,2>O<,4>:Eu,Dy长余辉发光材料余辉衰减由初始的快衰减和其后的慢衰减两个过程所组成.SrAl<,2>O<,4>:Eu,Dy的余辉时间随着Dy<'3+>离子浓度的增加而延长,当Dy<'3+>掺杂浓度为2％时,余辉时间最长,当Dy<'3+>浓度进一步增加时,余辉时间又会减少.硼酸的加入可有效的降低长余辉材料的煅烧温度,在一定范围内引入硼酸可促进SrAl<,2>O<,4>基质的形成,使发光材料的发光强度增大.硼酸含量过大则会使硼酸与包覆粉体表面的锶盐反应而形成硼酸锶盐,长余辉发光材料的发射带随着硼酸含量的增加会出现蓝移.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1引言

1.2发光材料概述

1.3固体发光概述

1.4 Eu2+激活的的碱土金属铝酸盐磷光体

1.5研究背景和课题的提出

第二章实验方法及测试

2.1实验原料的选择

2.2包覆前驱体的制备

2.3前驱体的热处理

2.4粉体性能和发光特性测试

第三章铝酸锶基质的制备研究

3.1前驱体的制备研究

3.2铝酸锶的高温合成历程

第四章 稀土离子对 SrAl2O4系发光材料发光特性的影响

4.1还原气氛的营造

4.2 Eu2+对SrAl2O4：Eu2+发光材料发光性能的影响

4.3 Dy3+离子对SrAl2O4：Eu2+，Dy3+磷光体发光特性的影响

第五章H3BO3对SrAl2O4：Eu，Dy结构和发光性能的影响

5.1 H3BO3对SrAl2O4：Eu，Dy磷光体高温成相的影响

5.2 H3BO3对SrAl2O4：Eu，Dy磷光体光谱特性的影响

5.3 H3BO3对粉体形貌的影响

第六章结 论

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢