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1、以堿土金屬硅酸鹽為基質(zhì)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(xué)環(huán)境下發(fā)光性能衰減?。豢膳c鋁酸鹽體系的發(fā)光顏色形成互補(bǔ);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(zhì)為三斜晶系鏈狀結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)、成分組成、熒光光譜、余輝特性、反射率等性能進(jìn)行探究。
Ca3MgSi2O8:Eu2+, Dy3+長余輝發(fā)光材料以Eu2+充當(dāng)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(qiáng)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(qiáng)度最大;Dy3+充當(dāng)輔助激活劑幾乎不參與發(fā)光,Dy3+離子晶體中產(chǎn)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(dǎo)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(jié)構(gòu)和發(fā)光性能有較大影響,低于1250℃燒結(jié)時,基質(zhì)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(qiáng);但燒結(jié)溫度超過1400℃后,基質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)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(jié)溫度,加快原料之間的相互擴(kuò)散,能有效縮短固相反應(yīng)的進(jìn)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(jié)構(gòu),使得發(fā)光性能下降。
將Ca3MgSi2O8:Eu2+, Dy3+長余輝發(fā)光塊狀
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