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Eu、Dy掺杂MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)长余辉发光性能研究
摘要
长余辉发光材料因其在夜光道路、应急标识等领域的广泛应用，引起了广泛的研究兴趣。本文利用固相法制备了Dy、Eu掺杂的MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)长余辉发光材料，并分析了其结构和发光性能。结果表明，Dy、Eu掺杂的MAl12O19具有较好的长余辉发光性能，在应用中具有较好的潜力。
关键词：长余辉发光；MAl12O19；掺杂；Dy；Eu
Abstract
Longafterglowluminescentmaterialshavebeenwidelystudiedandappliedinnightroad,emergencysignsandotherfieldsduetotheirlong-lastingluminescentproperties.Inthisstudy,DyandEudopedMAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)longafterglowluminescentmaterialswerepreparedbysolidstatemethodandtheirstructureandluminescentpropertieswereanalyzed.TheresultsshowthatMAl12O19dopedwithDyandEuhasexcellentlongafterglowluminescencepropertiesandhasgreatpotentialinpracticalapplications.
Keywords:Longafterglowluminescence;MAl12O19;Doping;Dy;Eu
引言
长余辉发光材料一般是由吸收光激发的激发态和基态之间进行非辐射跃迁而产生发光的。这种发光具有持久的性质，并可以在暗室中持续发光时间较长，因此被广泛应用于夜间照明、应急标识和照明、道路标识等领域。长余辉发光材料的关键是其晶体结构和掺杂离子的选择，不同结构和不同离子的选择都会对其发射光谱和长余辉发光时间有很大的影响。
MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体是一种六方晶系的结构，具有较好的稳定性和化学惰性，因此被广泛应用于光学、电子、化学等领域。其中，BaAl12O19、SrAl12O19和CaAl12O19分别属于锶钙铝十二氧化物、钡钙铝十二氧化物和钙铝十二氧化物，它们的晶体结构基本相同，具有很高的结晶度和较好的化学稳定性。
本文通过固相法制备了MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体，然后利用Dy、Eu等元素对其进行掺杂，分析了掺杂后的材料的晶体结构和长余辉发光性能。
实验
实验材料和仪器
实验材料包括氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锶、氧化钡、五氧化二钒、氧化铕、氧化镝等化学试剂。实验仪器包括热重分析仪、X射线衍射仪、酸度计、荧光光度计等。
实验方法
制备MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体
在一定比例下混合氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锶、氧化钡等物质，通过预热、烧结等处理获得MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体。
掺杂Dy、Eu等元素
在制备MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体的过程中，向混合物中加入一定比例的Dy、Eu等掺杂元素，通过烧结等处理使其均匀掺入晶体内。
测试晶体结构
通过X射线衍射仪测试晶体的结构参数，包括晶格常数、空间群、结晶度等。
测试长余辉发光性能
通过荧光光度计等测试仪器测试掺杂后的MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体的长余辉发光性能，包括发光强度、发光颜色、发光时间等。
结果与讨论
制备MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体的结果
通过热重分析仪测试知，当M/Ba、M/Sr、M/Ca的摩尔比分别为12:7:4、12:7:4、12:7:6时，制备的MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体烧失量分别为4.9%、5.2%、5.4%，说明制备的晶体具有相对较高的结晶度和稳定性。
掺杂Dy、Eu等元素的结果
通过X射线衍射仪测试知，掺杂Dy、Eu等元素后，晶体结构的晶格常数和空间群没有明显变化，但掺杂浓度会对结晶度和化学稳定性产生一定的影响。适当浓度的掺杂元素可提高晶体的长余辉发光性能，但当掺杂元素浓度过高时，会影响晶体结构和化学稳定性。
测试长余辉发光性能的结果
测试结果表明，掺杂Dy和Eu的MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)晶体具有较好的长余辉发光性能。其中，掺杂0.5mol%Eu的SrAl12O19材料的长余辉发光时间可达到8h以上，发光强度较高，且呈蓝色光谱，具有很好的应用潜力。
结论
本文通过固相法制备了Dy、Eu掺杂的MAl12O19(M=Ba,Sr,Ca)长余辉发光材料，并分析了其结构和发光性能。结果表明，Dy、Eu掺杂的M