燃烧法合成SrAl2O4:Eu 2+,Dy 3+铝酸盐长余辉发光材料的工艺优化研究
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SrAl2O4_(Eu2+,Dy3+)荧光粉的制备、表面改性以及光学性能的研究SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)是一种具有良好荧光性能的材料,广泛应用于LED照明、显示器件等领域。
本研究通过溶胶-凝胶法制备了SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉,并对其进行了表面改性,以提高其荧光性能。
首先,我们采用溶胶-凝胶法制备了SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉。
将适量的Al(NO3)3、Sr(NO3)2、Eu(NO3)3和Dy(NO3)3溶解在乙醇中,加入适量的NH4HCO3进行缓慢滴加,并用超声波辅助搅拌,形成透明的凝胶。
将凝胶在空气中干燥,并在高温下煅烧,最终得到SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉。
为了改善SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉的表面性能,我们采用了表面改性的方法。
首先,将荧光粉分散在适量的正己烷中,并加入适量的表面改性剂,进行超声处理。
然后,通过离心分离,将表面改性剂吸附在荧光粉表面,形成稳定的表面修饰层。
通过对SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉的光学性能进行测试,结果显示,经过表面改性后的荧光粉具有更高的荧光强度和更长的发光寿命。
这是由于表面改性剂的存在,能够有效地抑制荧光粉表面的非辐射复合过程,提高荧光效率。
此外,我们还对SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉进行了光谱性能的研究。
结果表明,荧光粉的发射峰位于蓝光区域,具有较宽的发射光谱。
同时,荧光粉的激发光谱在UV光区域也有较高的吸收强度,能够有效地吸收各种光源。
综上所述,通过溶胶-凝胶法制备的SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉具有较高的荧光性能。
经过表面改性后,荧光粉的荧光强度和发光寿命得到了进一步提高。
这一研究为SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉在LED照明、显示器件等领域的应用提供了基础研究。
长余辉发光材料概述摘要本文综述了长余辉材料的发光机理及制备方法,并简单介绍了硫化物长余辉发光材料、铝酸盐长余辉发光材料及硅酸盐长余辉发光材料。
关键词:长余辉;发光材料1.长余辉发光材料简介长余辉发光材料简称长余辉材料,又称夜光材料、蓄光材料。
它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光的能量后,将部分能量储存起来,然后缓慢地把储存的能量以可见光的形式释放出来,在光源撤除后仍然可以长时间发出可见光的物质[1]。
2.长余辉发光材料的基本机理长余辉材料被激发以后,能长时间持续发光,其关键在于有适当深度的陷阱能态(即能量存储器)。
光激发时产生的自由电子(或自由空穴)落入陷阱中储存起来,激发停止后,靠常温下的热扰动而释放出被俘的陷阱电子(或陷阱空穴)与发光中心复合产生余辉光。
随着陷阱逐渐被腾空,余辉光也逐渐衰减至消失。
而陷阱态来源于晶体的结构缺陷,换言之,寻求最佳的晶体缺陷以形成最佳陷阱(种类、深度、浓度等)是获得长余辉的主要因素。
余辉时间的长短决定于陷阱深度与余辉强度,余辉光的强度依赖于陷阱浓度、容量与释放电子(或空穴)的速率。
而晶体缺陷的产生除了材料制备过程中自然形成的结构缺陷外,主要是掺杂。
长余辉发光机理实际是发光中心与缺陷中心间如何进行能量传递的过程,具体的长余辉材料有不同的发光模型,但最流行的是两类:一是载流子传输;二是隧穿效应。
前者包含电子传输、空穴传输和电子空穴共传输,后者包括激发、能量存储与热激励产生发射的全程隧穿和仅是“热激励”发射的半程隧穿。
除这两类外,学术界还有学者提出位形坐标[2]、能量传递、双光子吸收和Vk传输模型。
至今为止,上述模型都是根据已有的实验结果提出的假设,可以解释一定的实验现象,但缺乏足够的论据,也存在若干不确定因素,难以让人信服,而发光机理的研究又是为新材料设计提供物理依据所必须的,有待进一步深入。
2.1空穴转移模型该模型是T.Matsuzawa等人[3]于1996年为了解释的余辉发光机理时提出的,也是最早解释激活长余辉材料余辉机理的模型之一。
文献综述稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究一、前言长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,发光持续时间较长,最长可达十几个小时,也称蓄光型发光材料、荧光粉等。
由于长余辉发光材料的余辉和温度特性,即使用环境温度变化时材料和制品的发光亮度会相应改变[1],因而,长余辉发光材料除被用做蓄光材料外,还可用作制备传感器的敏感材料。
近年来,长余辉发光材料的应用研究不断进展,范围也迅速扩大,已在消防安全、建筑装饰、涂料油墨、陶瓷器件、交通运输和城乡建设等发挥着照明、指示、装饰等作用.长余辉发光材料的种类与特性1)金属硫化物体系长余辉发光材料。
即传统的、第一代。
典型代表是ZnS∶Cu, Co材料,其发光颜色多样,弱光下吸收速度较快,但余辉时间短,化学性质不稳定,易潮解。
虽然加入放射性元素后可克服以上缺点,可是放射性元素对环境和人体会造成危害,从而极大地限制了它的应用。
2)铝酸盐体系长余辉发光材料。
目前,铝酸盐体系中发光性能比较优异的长余辉发光材料主要是MAl2O4∶Eu3 + , R3 + (Dy3 + , Nd3 +等) ,其发射峰主要是集中在蓝绿光波段,亮度高,余辉时间长,且化学稳定性好[2]。
铝酸盐体系长余辉发光材料的突出优点是余辉性能超群、化学稳定性好和光稳定性好;缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。
3)硅酸盐体系长余辉发光材料. 化学稳定性好、耐水性强、紫外辐照性稳定、余辉亮度高、余辉时间长、应用特性优异等特点,弥补了铝酸盐体系的不足,将长余辉材料的研究推向了一个新的时代。
目前,获得实际应用的长余辉发光材料主要是传统的硫化物体系长余辉材料和掺有稀土元素的长余辉发光材料。
本文主要综述了稀土掺杂Eu2+,Dy3+的铝酸盐体系长余辉发光材料的制备及发展。
二、稀土长余辉发光材料制备工艺1.高温固相反应法[3-6]高温固相法是合成发光材料中应用最早和最多的一种方法。
固相反应通常取决于材料的晶体结构和缺陷结构,而不仅仅是成分的固有反应性能,固相反应的充要条件是反应物必须相互接触,即反应是通过颗粒间界面进行的。
sral2o4 eu dy长余辉发光材料发光原理
Sral2o4: Eu Dy长余辉发光材料是一种具有发光特性的材料。
其发光原理是基于稀土离子Eu和Dy的激发态和基态之间的能级跃迁。
在低温下,当材料受到外界能量激发时,Eu和Dy离子的电子会
跃迁到高能级状态。
当激发结束后,这些离子会逐渐返回稳定的基态,并释放出携带能量的光子。
这个过程是通过非辐射跃迁完成的。
Sral2o4: Eu Dy长余辉发光材料的发光颜色主要取决于Eu和Dy
的离子组态和能级结构。
具体来说,Eu离子的激发态到基态的跃迁会
产生红色或橙色的发光,而Dy离子的跃迁则会产生黄色或绿色的发光。
这种材料可以在夜间或黑暗环境中发出可见光,并持续一段时间,所以被广泛应用于荧光材料、发光涂料以及光学标记等方面。
需要注意的是,在实际应用中,除了Eu和Dy离子的含量和组态,材料的制备工艺和结构也会对发光性能产生影响。
因此,对Sral2o4: Eu Dy长余辉发光材料的研究与开发仍在不断进行中,以进一步提高其发光效率和发光颜色选择的范围。
纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的制备与性能肖琴;肖丽媛;刘应亮【摘要】采用水热-均匀共沉淀法制备了纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过XRD、TEM、荧光光谱、热释光谱对其结构和性能进行分析.XRD结果表明所制备的SrAl2O4:Eu2+Dy3+纳米发光材料为单相,属单斜晶系.TEM测试表明纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料为规则的球状粒子,粒径为50~80 nm,且分散性良好.激发和发射光谱测试表明,样品的激发光谱是峰值在356 nm 的连续宽带谱,发射光谱是峰值位于512 nm的宽带谱,与SrAl2O4:Eu2+,Dy3+粗晶材料相比,激发和发射光谱都出现了"蓝移"现象.样品的热释光峰值位于358 K,适合于产生长余辉.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2010(026)007【总页数】5页(P1240-1244)【关键词】水热-均匀共沉淀法;SrAl2O4:Eu2+,Dy3+;纳米粉体;长余辉发光【作者】肖琴;肖丽媛;刘应亮【作者单位】暨南大学化学系纳米化学研究所,广州,510632;暨南大学化学系纳米化学研究所,广州,510632;暨南大学化学系纳米化学研究所,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】O614.23+2;O614.3+1;O614.33+8;O614.342纳米材料因量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应而具有不同于体相材料的光、电、磁等特性,近年来对纳米发光材料的研究不断取得新的进展。
稀土掺杂纳米发光材料,由于与常规尺寸材料相比具有许多独特的性能,如高发光效率、高猝灭浓度和寿命等,引起人们的广泛研究兴趣[1]。
SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+是一种新型、稳定、高效的黄绿色长余辉发光材料。
这种材料具有发光效率高、余辉时间长、化学稳定性好、无放射性污染等特点,它不仅在弱光照明、指示等领域有很重要的应用价值,而且在信息存储和高能探测等方面也展示出诱人的前景[2-3],尤其是纳米级的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光材料的应用范围更加广阔。