稀土离子Eu和Tb激活无水芒硝的发光性质研究

摘要

新疆矿产资源极为丰富，分布十分广泛。而且新疆有许多矿物有着独特的物理性质。产自新疆艾丁盐湖的无水芒硝在300nm的激发光下呈现乳白色发光，它的光致发光谱（PL）由一个峰值大约在509nm处的宽谱带组成。通过监测在530nm处的发光获得的激发光谱由一个峰值大约在235nm处的宽谱带和覆盖了UV和可见光区波长的平坦谱带组成。天然无水芒硝还具有余辉特性。它的PL衰减曲线由一个寿命小于0.1μs的快衰减成分和一个半衰时间大约0.4s的慢衰减成分组成。所以，本文以天然无水芒硝为研究基础，通过掺杂Eu和Tb合成两种新型荧光粉。通过粉晶X射线衍射光谱、激发光谱和发射光谱、同步辐射真空紫外光谱等研究手段，研究了它们的发光性质。通过热处理、辐照处理等手段提高它们的发光效率。为开发和研制新型发光材料提供理论依据和技术指导。
　　 鉴于此，本文的主要研究的内容如下：
　　 1. 在空气中900℃温度下，对纯无水天然芒硝(Na2SO4)和EuF3的混合粉末加热20分钟，制备了Na2SO4:Eu发光材料。并测量了在室温下合成和γ射线辐照后荧光体的发射和激发光谱。在394 nm激发光下的发射光谱是由Eu3+中5D0→7FJ(J=0,1,2,…5)跃迁产生的强窄带组成。而在340 nm的激发下的PL发射光谱由Eu2+峰值在435 nm处的谱带组成。通过监测紫色发光得到的激发光谱包括峰值约在261 nm的弱谱带和峰值约在338 nm的Eu2+宽带。随着掺杂浓度增加，Eu2+的发光逐渐减弱而Eu3+的发光逐渐增强。在46KGy的γ射线辐照后荧光体的相对发光效率是非辐照荧光体的3倍。被γ射线辐照后紫色发光增强的原因是Na2SO4的Eu3+转化成为Eu2+。
　　 2. 本文测量了在室温中Na2SO4:Tb在真空紫外-紫外光下的发射和激发光谱。发射光谱有一系列由于5D4→7FJ和5D3→7FJ跃迁生成的峰。通过监测542 nm处发光得到的激发光谱，分别由Tb3+离子4f n→4f n-15d跃迁(187、193和218 nm)，基质吸收(165、200、240 nm)引起的强激发谱，和禁戒的f-f跃迁产生的弱激发谱组成。在掺杂的TbF3浓度0.1-1.5 mol%范围内，随着掺杂Tb3+离子浓度的增加，真空紫外区的激发光谱相应的增强。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 新疆艾丁湖无水芒硝及其光致发光性质

3 稀土离子Eu激活无水芒硝的发光性质研究

4 Na2SO4:Tb在紫外-真空紫外光下的发光性质

结论与展望

参考文献

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后记