红色长余辉发光材料sr3al2o6eu2+-dy3+的合成与发光性能的研究大学本科毕业论文.doc

太原理工大学硕士研究生学位论文63红色长余辉发光材料Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+的合成与发光性能的研究摘要长余辉发光材料是一种关闭光源后仍能持续长时间发光的新型功能材料，被广泛应用于紧急照明、军事和工艺美术等领域。因为红色长余辉发光材料的欠缺在一定程度上抑制了长余辉发光材料的应用，所以新型红色长余辉发光材料成为了人们的研究热点，而Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+作为一种新型的红色长余辉发光材料，具备铝酸盐长余辉发光材料的优良特性，越来越受到人们的重视。本文采用传统的高温固相法制备了一系列Eu2+,Dy3+共激活的Sr3Al2O6红色长余辉发光材料。通过实验得出了合成Sr3Al2O6红色长余辉发光材料的最佳工艺，讨论了Sr/Al、Eu/Sr、Dy/Eu、B/Al以及煅烧温度对发光粉体的影响，并简单研究了在Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+发光粉体中掺杂第三种离子（S2-、Cr3+、Pr3+）的发光性能。结果表明，Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+发光粉体的激发光谱均为宽带谱，发射峰波长在590-622nm范围内变化，余辉时间最长达到1080s。就发射波长来讲，合成发光粉体的最佳工艺为：Sr/Al=2.00，Eu/Sr=0.04，Dy/Eu=1.50，B/Al=0.10；对余辉时间而言，合成发光粉体的最佳工艺为：Sr/Al=2.50，Eu/Sr=0.03，Dy/Eu=1.25，B/Al=0.15。随着Sr/Al的增加，合成样品的主相由Sr3Al2O6变为Sr4Al2O7。Eu/Sr为5%时会引起浓度猝灭现象。适宜的烧结温度和B/Al会较好的形成Sr3Al2O6晶相。通过系统的比较，发现Sr/Al对Sr3Al2O6发光性能的影响最大，直接影响样品的发光颜色。Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+,X3+（X=Cr，Pr）发光粉体的发射波长分别为696nm，624nm。S2-的引入生成了SrS相，改变了基质组成，从而使发射峰发生红移。最后，应用MaterialStudio模拟了Sr3Al2O6的晶体结构，利用紫外-可见光谱计算了它的禁带宽度，通过对样品的热释光谱分析确定了Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+的陷阱能级深度，利用空穴转移理论构建了Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+的发光机理模型。关键词：Sr3Al2O6，长余辉，发光，红色RESEARCHESONSYNTHESISANDPHOTOLUMINESCENCEOFTHEREDLONGPERSISTENTPHOSPHORSSr3Al2O6:Eu2+,Dy3+ABSTRACTThelongphotoluminescencephosphorisanewfunctionalmaterialwhichcanilluminateforalongtimeafterthelamp-houseisclosed.Thismaterialhasbeenappliedinlotsofdomainssuchasemergentillumination,militaryaffairs,industrialartsandetc.Itsapplicationisrestrainedbythedeficiencyoftheredlongphotoluminescencephosphor.NowtheresearchonthenewredlongphotoluminescencephosphorshasbeendoneandtheSr3Al2O6:Eu2+,Dy3+phosphorhasbeenthoughtmuchofbecausethisphosphorpossesestheexcellentcharacteristicsofthealuminates.Inthispaper,theredlongpersistentphosphorsSr3Al2O6:Eu2+,Dy3+wassuccessfullysynthesizedviaconventionalhightemperaturesinteringmethod.Thebestsyntheticconditionwasobtainedbyexperiments.TheeffectsofSr/Al,Eu/Sir,Dy/Eu,B/Alandthesinteringtemperatureonthephosphorswerediscussed.Atlast,theluminescencepropertiesofSr3Al2O6:Eu2+,Dy3+phosphorsadulteratedbyS2-,Cr3+andPr3+ionsrespectivelywereresearched.Theresultsshowthattheexcitationspectra