硅酸盐长余辉发光材料的研究进展与展望

硅酸盐长余辉发光材料是一种无毒、耐水性强和性能稳定的清洁光源，在消防、交通、建筑和日用品等领域已经得到推广和应用。从1992年至今，已研制出了发光效率高、余辉时间长、化学性质稳定和发光颜色多样化的硅酸盐长余辉材料。寻找发光性能更加优良的硅酸盐红色长余辉发光材料及研究其发光机理是今后的研究方向。     

Zn_2SiO_4∶Ga蓝紫色长余辉的发光特性

在高温下合成了Zn2SiO4长余辉发光材料;对掺杂Ga后的Zn2SiO4长余辉发光材料的激发光谱、发射光谱、余辉光谱以及衰减曲线进行分析,指出该材料基质中氧缺陷能级和锌缺陷能级是材料的发光中心;掺杂Ga后的GaZn能级能吸收光子,同时能储存电子,停止激发后,储存的电子缓慢释放,从而产生长余辉发光;同时分析了不同Ga掺杂质量分数对发光强度的影响,指出掺杂质量分数为2%时的发光效果最好;并提出了一个材料发光及长余辉发光模型.     

长余辉材料在发光路面上的应用及研究进展

文章首先介绍了长余辉材料的发光机理,探讨了它的主要应用,并分析了目前存在的一些问题. 然后,提出了一些有关长余辉材料的发展建议,以期为相关领域的研究人员提供一些指引和帮助. 最后,总结了长余辉材料的发展趋势,并对未来的发展前景进行了展望.     

红色长余辉发光材料的研究进展

从材料的种类及制备方法两个方面综述了红色长余辉材料的研究进展状况,介绍了硫化物、硫氧化物、钛酸盐、硅酸盐等红色长余辉基质材料及其发光机理,以及高温固相法、溶胶-凝胶法、燃烧法、微波法等几种制备方法的研究现状,并指出寻求性能优良的红色长余辉基质材料、改进制备方法和探索其发光机理仍然是今后研究的主要方向。     

长余辉发光玻璃研究进展

长余辉发光玻璃的研究已经历了50年的发展,其发光机理是由于材料中的稀土激活离子发生能量跃迁而引起的.经逐步改进的三种长余辉发光玻璃制备方法,即熔融法、合成法和溶胶-凝胶法,各有优缺点。今后研究还应在寻找新材料、拓展应用领域等方面不断深入.     

铝酸锶铕系发光材料的制备及其发光机理

20世纪发现和发展起来的铝酸锶铕体系长余辉发光材料是一类重要的新型能源和节能材料.综合评述了铝酸锶铕系发光材料的光学性能,对其制备方法进行了系统描述,同时对其发光机理进行了介绍,并总结了这种发光材料的研究现状.     

Zn2SiO4:Ga蓝紫色长余辉的发光特性

在高温下合成了Zn2SiO4长余辉发光材料；对掺杂Ga后的Zn2SiO4长余辉发光材料的激发光谱、发射光谱、余辉光谱以及衰减曲线进行分析，指出该材料基质中氧缺陷能级和锌缺陷能级是材料的发光中心；掺杂Ga后的GaZn能级能吸收光子，同时能储存电子，停止激发后，储存的电子缓慢释放，从而产生长余辉发光；同时分析了不同Ga掺杂质量分数对发光强度的影响，指出掺杂质量分数为2％时的发光效果最好；并提出了一个材料发光及长余辉发光模型．     

掺杂离子对Y_2O_2S:Eu红色长余辉材料发光性能的影响

采用高温固相法制备了Y2O2S:Eu3+,Si4+,Zn2+红色长余辉发光材料。通过发射光谱、XRD、余辉衰减曲线和热释光谱的测量,研究了在Y2O2S:Eu体系中掺杂Si4+,Zn2+离子对荧光体的发光与长余辉特性的影响。结果表明,Si4+,Zn2+离子的掺杂不影响发射光谱和晶体结构,但显著地影响材料的长余辉特性。当Si4+,Zn2+离子摩尔含量为0.06mol,并且Zn2+和Si4+的摩尔比为1:1时,样品的发光亮度最高,而且它的余辉衰减时间也最长。根据实验结果,探讨了Y2O2S:Eu体系荧光体的长余辉发光机理.     

燃烧法合成长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+

应用燃烧法在较低的温度下成功合成了SrA l2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光材料,TEM观察表明晶体为长100 nm以上,直径小于30 nm的针形结构.进一步研究了炉温、硼酸和稀土加入量等对发光材料性能的影响,应用X射线粉末衍射对不同条件下生成的发光材料的组成和晶体结构进行了表征,用F-2500荧光分光光度计研究了发光材料的激发光谱、发射光谱及余辉亮度等特性.结果表明,硼酸和Dy3 的加入可以提高发光材料的发光强度和余辉时间.     

长余辉发光材料研究获重要进展

近日合肥工业大学材料科学与工程学院科研团队,与美国内布拉斯加大学林肯分校合作,在长余辉发光材料CaAl204:Eu,Nd的发光机理研究方面取得了重要的研究进展,研究成果以合肥工业大学为第一完成单位在国际著名期刊Chemistry of Materials(2015,卷27,页2195-2202)上发表。长余辉材料,俗称夜光材料或蓄光型发光材料,在可见光或紫外光激发后,可以保持几十分钟     

新型长余辉发光材料

长余辉材料是光致发光材料的一个重要的分支。该种材料经紫外线或可见光照射后，在一定时间内可以保持发光，发光谱的波长在可见光的范围之内。寻找发光持久、亮度高、环保性好的长余辉发光材料，成为当今材料物理技术领域的研究热点之一。20世纪90年代在铝酸盐体系中发现的以Eu^2 为代表的稀土离子的特长余辉发光现象是长余辉发光材料研究历史上的一次飞跃，其应用范围涵盖工农业生产及人们生活的许多方面。     

Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4长余辉基质材料发光机理的研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,从理论角度研究了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4长余辉基质材料光学性能调制的机理. 根据相关文献实验结果,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4晶体结构模型. 研究结果表明,Mn2+掺杂使Zn2GeO4晶体结构更加稳定,同时会引起晶体中的电荷离域化,从而使Mn2+离子成为发光中心;Eu离子在Zn2GeO4晶体以+3价存在,成为陷阱中心. 在此基础上,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4晶体长余辉发光机制模型.     

不同基质和稀土含量对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+材料余辉特性的影响

用高温固相法在还原气氛中制备了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,测得了其晶体结构、激发光谱和发射光谱.在所知的最佳激发条件下,给材料以一定的辐照剂量后,测得了不同基质浓度、不同稀土掺杂浓度时的热释光谱,并计算了相应的陷阱能级深度.结合不同样品的余辉衰减曲线和热释光曲线进行分析,发现Dy+掺入量的变化对材料的余辉性能影响很大,而作为基质的铝离子,其浓度在一定范围内的变化对材料的余辉性能影响不大.这与Matsuzawa等人所提出的该材料的余辉机理模型相符.     

稀土长余辉发光材料M(Ca,Ba)OAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究

采用硼酸覆盖工艺在低温、还原气氛下制备了M(Ca,Ba)OAl2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光材料.用X射线粉晶衍射对其进行了物相鉴定,表明在1175℃已得到纯相的M(Ca,Ba)OAl2O4产物.研究了产物的激发-发射光谱,激活剂Eu2 掺量和碱金属的比值以及激活剂Eu2 和Dy3 比值等条件对长余辉发光材料的相对发光强度的影响.结果表明:采用碳粉掩埋坩埚制造还原气氛.硼酸覆盖原料上方.灼烧温度为1175℃,恒温150min,随炉自然降温的生产工艺.可制备出发光性能优良的碱土铝酸盐长余辉发光材料.     

铝酸锶铕镝长余辉材料研究

针对近年国内外研究SrAl2O4:Eu,Dy长余辉材料的主要进展,从材料制备、余辉机理、光谱特性等方面进行概要综述,并展望稀土铝酸盐长余辉材料的发展前景.     

硼掺杂对SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料合成温度及性能的影响

采用固相法合成了系列掺硼SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料。通过测试分析合成粉体的物相组成、激发光谱、发射光谱和余辉时间,研究了硼掺杂对SrAl2O4:Eu,Dy长余辉发光材料合成温度与发光性能的影响。实验结果表明,添加硼一方面做为助熔剂可以降低合成温度,另一方面当硼摩尔分数小于30%时,增加硼含量可以延长余辉时间,但硼含量的变化对激发和发射光谱峰值没有明显影响。     

长余辉发光材料Zn_2SiO_4:Dy~(3+)的制备及发光性能

以Zn2SiO4为基质，用高温固相法（ss），sol-gel法（sg）制备得到Zn2SiO4：Dy^3＋长余辉发光材料，该发光材料的制备及长余辉发光性能至今尚未见到文献报道．由该发光材料的激发谱发现，其在紫外的235-350nm范围有吸收，其发射光谱表明，在紫光（378nm，393nm）、橙光（595nm）、红光（691nm）部位有发射峰．通过对比掺杂与未掺杂样品发射光谱，说明样品发光是由基质Zn2SiO4产生的，Dy^3＋的掺杂只是使材料形成了陷阱能级进而发出长余辉，还阐述了Zn2SiO4：Dy^3＋的可能发光机理．     

燃烧法合成长余辉材料CaWO4：Eu^3＋及其发光性能

为探索用燃烧法合成掺加SiO2的长余辉材料CaWO4∶Eu^3＋,以H3BO3为助熔剂,NH4NO3为氧化剂,柠檬酸（CA）为还原剂,掺加正硅酸乙酯（TEOS）,研究了NH4NO3,柠檬酸,TEOS的最佳添加量及其对长余辉发光材料的发光性能的影响.使用X射线衍射仪,荧光/磷光发光分光光度计测试了其晶相,激发和发射光谱以及发光强度.X射线衍射检测结果表明：在500℃时得到CaWO4∶Eu^3＋长余辉材料,800℃的发光效果相对最好.荧光/磷光发光分光光度计检测结果表明：最佳摩尔比nCa^2＋∶nCA∶nNH4NO3∶nTEOS是1∶2.75∶20.63∶5.添加TEOS能显著提高CaWO4∶Eu^3＋的发光性能.     

燃烧法合成长余辉材料CaWO4:Eu3+及其发光性能

为探索用燃烧法合成掺加SiO2的长余辉材料CaWO4∶Eu3 ,以H3BO3为助熔剂,NH4NO3为氧化剂,柠檬酸(CA)为还原剂,掺加正硅酸乙酯(TEOS),研究了NH4NO3,柠檬酸,TEOS的最佳添加量及其对长余辉发光材料的发光性能的影响.使用X射线衍射仪,荧光/磷光发光分光光度计测试了其晶相,激发和发射光谱以及发光强度.X射线衍射检测结果表明:在500℃时得到CaWO4∶Eu3 长余辉材料,800℃的发光效果相对最好.荧光/磷光发光分光光度计检测结果表明:最佳摩尔比nCa2 ∶nCA∶nNH4NO3∶nTEOS是1∶2.75∶20.63∶5.添加TEOS能显著提高CaWO4∶Eu3 的发光性能.     

长余辉发光材料在陶瓷工艺中的应用

介绍了长余辉发光材料以及这种材料在陶瓷工艺中的应用.