Ca3MgSi2O8-Eu2+,Dy3+長余輝發(fā)光材料的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、以堿土金屬硅酸鹽為基質的長余輝發(fā)光材料具有良好的發(fā)光性能，在紫外和可見光激發(fā)下可發(fā)出不同波長的可見光；在潮濕、高溫、腐蝕性化學環(huán)境下發(fā)光性能衰減小；可與鋁酸鹽體系的發(fā)光顏色形成互補；且SiO2作為制備硅酸鹽的基本原料來源廣泛，廉價易得；具有廣闊的發(fā)展前景和商業(yè)實用價值。
　　本文采用高溫固相法在弱還原氣氛(CO)下合成了Ca3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+長余輝發(fā)光材料，基質為三斜晶系鏈狀結構，發(fā)光中心波長為475nm，余輝持

2、續(xù)時間超過5h。利用X射線晶體衍射儀、熒光光譜儀、漫反射光譜儀等測試表征儀器對Ca3MgSi2O8：Eu2+,Dy3+發(fā)光材料的晶體結構、成分組成、熒光光譜、余輝特性、反射率等性能進行探究。
　　Ca3MgSi2O8：Eu2+, Dy3+長余輝發(fā)光材料以Eu2+充當激活劑作為發(fā)光中心，在近紫外光照射下，Eu2+能夠得到4f7-4f65d1躍遷，輻射出熒光，發(fā)光中心在475nm處，熒光強度隨著Eu2+摻雜量的增加而變化，Eu2+摻雜

3、量為3 mol％時，熒光發(fā)光強度最大；Dy3+充當輔助激活劑幾乎不參與發(fā)光，Dy3+離子晶體中產生一定深度的陷阱能級捕獲電子，光源撤離后外界存在熱擾動，電子從陷阱能級中逸出形成余輝，Dy3+/Eu2+摻雜比為2:1時，樣品的發(fā)光性能最佳；過量的Eu2+或Dy3+離子的摻入，會導致Eu與Dy析出，使得激發(fā)態(tài)電子以非發(fā)光形式湮滅。溫度對Ca3MgSi2O8:Eu2+, Dy3+材料的晶體結構和發(fā)光性能有較大影響，低于1250℃燒結時，基質晶

4、相未完全形成，發(fā)光性能差，隨著溫度升高，Ca3MgSi2O8:Eu2+, Dy3+材料的發(fā)光性能逐漸增強；但燒結溫度超過1400℃后，基質晶體結構遭到破壞，發(fā)光性能下降。助熔劑H3BO3的摻雜可以降低樣品的燒結溫度，加快原料之間的相互擴散，能有效縮短固相反應的進程，提高樣品發(fā)光性能，最佳摻雜量為15mol%；助熔劑的過量摻入，影響發(fā)光材料的晶體結構，使得發(fā)光性能下降。
　　將Ca3MgSi2O8：Eu2+, Dy3+長余輝發(fā)光塊狀