磷酸鋯基藍(lán)綠色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料制備及其發(fā)光機(jī)理.pdf

1、長(zhǎng)余輝發(fā)光材料是一種蓄光節(jié)能的綠色環(huán)保材料，在標(biāo)識(shí)物、日用工藝品等廣泛應(yīng)用。發(fā)光性能優(yōu)異、化學(xué)性能穩(wěn)定、綠色環(huán)保、制造成本低成為衡量長(zhǎng)于輝發(fā)光材料的重要指標(biāo)。磷酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料具有綠色環(huán)保、化學(xué)性能穩(wěn)定、且易制作等優(yōu)點(diǎn)。本研究首次報(bào)道新型藍(lán)綠色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料ZrP2O7:Mn2+的制備。
　　采用高溫固相合成法制備以ZrP2O7為主體材料，以Zr4+作為發(fā)光中心制備藍(lán)綠色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料。通過(guò)摻雜低價(jià)態(tài)的金屬離子以及稀土敏化離子以

2、提高材料的發(fā)光性能。對(duì)材料進(jìn)行XRD測(cè)試并對(duì)其物相進(jìn)行分析，所制備的各種摻雜材料ZrP2O7:Mn2+, M均歸屬于標(biāo)號(hào)為PDF：49-1079的標(biāo)準(zhǔn)圖譜，摻雜未造成物相的改變但引起晶胞的微小收縮并對(duì)材料的結(jié)構(gòu)性能有所改善；對(duì)材料進(jìn)行激發(fā)發(fā)射光譜測(cè)試，并對(duì)激發(fā)峰及發(fā)射峰所對(duì)應(yīng)的微觀能級(jí)躍遷進(jìn)行歸屬，其中位于412 nm、400 nm、382 nm、369 nm及332 nm及附近的激發(fā)峰分別歸屬于Mn2+的6A1→4T1(4G)、6A1

3、→4T2(4G)、6A1→4E、4A1(4G)、6A1→4T2(4D)及6A1→4E(4D)能級(jí)躍遷，493 nm附近的發(fā)射峰來(lái)自于Zr4+，屬于藍(lán)光范疇，在545 nm處有一個(gè)很弱的發(fā)射峰，屬于綠光范圍，歸屬于Mn2+離子4T1g→6A1g的能級(jí)躍遷，與所觀察的藍(lán)綠光一致；對(duì)材料的余輝衰減性能進(jìn)行測(cè)試，材料的目測(cè)余輝時(shí)間可以達(dá)到3小時(shí)以上；對(duì)材料進(jìn)行熱釋光譜的測(cè)試，并計(jì)算其能級(jí)陷阱，陷阱深度介于0.2-0.5 eV，深度較合適。

4、>　　通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行低價(jià)離子（Na+、K+、Sr2+）摻雜，替代Zr4+以制造材料的內(nèi)部氧空位缺陷，增加氧缺陷濃度。氧缺陷濃度的增加有利于材料發(fā)光性能的改善；此外，摻雜離子的引入也有利于制造深度更加合適的能級(jí)陷阱，從而改善材料的發(fā)光性能；引入稀土離子（Dy3+、Pr3+、Sm3+）作為敏化離子，利用敏化離子的發(fā)射峰能級(jí)與發(fā)光中心離子能級(jí)的交錯(cuò)以達(dá)到把敏化離子吸收的光能轉(zhuǎn)移給發(fā)光中心從而改善材料的發(fā)光性能。材料被光照射后其電子將由基態(tài)躍遷