Y2O2S-Dy3+0,Mg2+,Ti4+白色長余輝微納米發(fā)光材料的水熱制備及性能研究.pdf

1、近年來，長余輝發(fā)光材料被廣泛的應用于應急照明、安全標志、人造纖維和生物醫(yī)學等領域，因此對于長余輝材料發(fā)光性能的研究引起了廣大學者們的關注。目前研究比較成熟的長余輝發(fā)光材料主要包括一些顏色為紅、綠、藍等的單色光材料，而最適合用于照明的白色長余輝發(fā)光材料的性能尚未達到實際應用的要求。因此，目前如何提高白色長余輝發(fā)光材料的發(fā)光性能是一個亟待解決的問題。
　　本文采用水熱合成法制備了白色長余輝發(fā)光材料Y2O2S∶ Dy3+，Mg2+，Ti

2、4+微納米顆粒，研究了不同煅燒溫度對樣品的物相、形貌及發(fā)光性能的影響。在此基礎上，為了提高樣品Y2O2S∶ Dy3+，Mg2+，Ti4+的發(fā)光性能，我們研究了Dy3+濃度、二價離子種類、四價離子種類以及輔助激活離子摻雜量對樣品的物相、光譜及余輝性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:
　　1.首先采用水熱法制備出Y(OH)3∶ Dy3+，Mg2+，Ti4+前驅(qū)體，然后再將前驅(qū)體粉末分別在750℃、800℃、850℃、900℃和950℃的溫度

3、下硫化6h得到樣品Y2O2S∶ Dy3+，Mg2+，Ti4+。利用X射線粉末衍射、掃描電鏡、熒光光譜、色度圖、余輝光譜及熱釋光譜分析樣品的物相、形貌及發(fā)光性能。結果表明:前驅(qū)體粉末為純相的Y(OH)3，形貌為納米管;在900℃下煅燒后得到的樣品為純相的Y2O2S，形貌為微納米顆粒，色坐標為(0.36，0.38)，余輝初始亮度和余輝時間分別為1604mcd/m2和2571s(≥1mcd/m2)。
　　2.為了研究Dy3+濃度對白色長

4、余輝發(fā)光材料Y2O2S∶Dy3+，Mg2+，Ti4+發(fā)光性能的影響，在實驗1中得到的最佳硫化溫度的基礎上合成了Y2O2S∶xDy3+，Mg2+，Ti4+(x=0.5％，1.0％，1.5％，2.0％，2.5％)微納米顆粒。測試結果表明:當Dy3+濃度為2.0％時，樣品激發(fā)、發(fā)射光譜的強度最強，余輝性能最好，其余輝初始亮度為1925mcd/m2，余輝時間為60min(≥1mcd/m2)。
　　3.為了研究二價離子種類對Y2O2S∶ D

5、y3+，Mg2+，Ti4+發(fā)光性能的影響，在實驗1和2的基礎上合成了樣品Y2O2S∶ Dy3+，M2+(M=Mg，Ca，Zn，Ba)，Ti4+。結果表明:摻雜不同二價離子樣品的熒光光譜強度、發(fā)光純度及余輝時間均按照Mg2+、Zn2+、Ca2+、Ba2+的順序依次遞減，且當摻雜二價離子為Mg2+時，樣品有最佳的余輝性能，余輝時間可達3500s以上。
　　4.為了研究不同四價離子對發(fā)光材料性能的影響，在實驗1和2的基礎上合成了樣品Y2

6、O2S∶ Dy3+，Mg2+，N4+(N=Ti，Si，Nb，Zr)。測試結果表明:樣品的發(fā)光性能按照Ti4+、Si4+、Nb4+、Zr4+的順序遞減，當四價離子為Ti4+時，樣品的發(fā)光光譜、余輝時間及陷阱深度最佳。
　　5.為了提高樣品的發(fā)光性能，在上述實驗的基礎上合成了輔助激活離子（Mg2+，Ti4+）摻雜量不同的白色長余輝材料Y2O2S∶ Dy3+，Mg2+，Ti4+。測試結果表明:當摻雜Mg2+，Ti4+含量為5.0％時，樣