長余輝發(fā)光材料HfO-,2-：Ti和Zn-,2-SiO-,4-：Dy的制備及光學性能研究.pdf

1、近十幾年來，探索新型的長余輝發(fā)光材料以及開發(fā)新穎有效的熒光粉合成方法成為光學研究的熱點。本論文在這兩方面開展探索研究： 一、本文發(fā)現(xiàn)未經(jīng)摻雜的HfO<,2>在高溫煅燒(≥800℃)后，經(jīng)254nm紫外燈輻照10min，有藍白色長余輝產(chǎn)生(發(fā)射峰位于472nm)，其余輝時間約為40分鐘。本文認為其發(fā)光機理是HfO<,2>在高溫煅燒(≥800℃)后，其晶格內(nèi)部產(chǎn)生了陰離子空位(F<'+>心)。為進一步證實該發(fā)光源于陰離子空位(F<'

2、+<心),本文采用高溫固相法，在氮氣氣氛的條件下，以HfO<,2>基質(zhì)，TiO<,2>為摻雜劑，制備得到了長余輝性能更加優(yōu)越的藍白色長余輝磷光體HfO<,2>：Ti(發(fā)射峰位于472nm)，其亮度遠超過未經(jīng)摻雜的HfO<,2>，余輝時間則長達1h。本文用XRD、激發(fā)和發(fā)射光譜、余輝光譜、余輝強度衰減曲線以及熱釋光譜等手段對這些長余輝發(fā)光材料進行了表征，并考察了煅燒溫度、Ti的摻雜量以及煅燒氣氛對發(fā)光性能的影響，確定了制備HfO<,2>：

3、Ti的最佳實驗條件：煅燒溫度為1250℃，nTi：nHfO<,2>為0.005：1(摩爾比)，煅燒氣氛為氮氣氣氛。并用電子陷阱中心理論解釋了HfO<,2>：Ti的長余輝發(fā)光機理以及為什么HfO<,2>：Ti的長余輝性能優(yōu)于未經(jīng)摻雜HfO<,2>的長余輝性能的原因。 二、本文采用高溫固相法，以Zn<,2>SiO<,4>為基質(zhì)，Dy<,2>O<,3>為摻雜劑，制備得到了Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>藍紫色長余輝發(fā)光材料，

4、發(fā)射峰位于393nm，余輝時間約15分鐘。經(jīng)比較實驗，確定了制備Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>的最佳實驗條件：煅燒溫度為1200℃、煅燒時間為5h、助熔劑為硼酸(硼酸的添加量為3％)、Dy<'3+>與Zn<,2>SiO<,4>的摻雜比為0.02：1(摩爾比)。本文用XRD、激發(fā)和發(fā)射光譜、余輝光譜、余輝衰減曲線以及熱釋光譜等對Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>進行了表征，并考察了煅燒溫度、硼酸用量、Dy<'3+>摻雜

5、濃度以及保溫時間對Zn<,2>SiO<,4>：Dy<'3+>光學性能的影響，并用電子空穴復合理論對該發(fā)光材料的長余輝發(fā)光機理進行了討論。 三、本文首次采用燃燒法，制備得到了Zn<,2>SiO<,4>：Eu<'3+>紅色熒光粉，其最佳制備條件是：在600℃燃燒、1100℃保溫、保溫時間為2小時。并用XRD、SEM、UV-Vis、熒光等對Zn<,2>SiO<,4>：Eu<'3+>進行了表征，還考察了保溫溫度、尿素用量W<,尿素:硝酸