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煅烧Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)蓝色长余辉材料制备和性能

收藏本文 2024-02-18 点赞:5422 浏览:12325 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:长余辉发光材料是一类利用稀土离子作为激活剂的发光材料,在光照条件下能够吸收并储存能量,然后在黑暗的条件下可以长时间保持发光。长余辉发光材料作为一种“绿色能源材料”,随着能源不足日益严峻,受到人们越来越多的重视。在纺织工程学科领域,长余辉发光材料与聚酯、聚酰胺、聚丙烯等物质通过熔融纺丝制得夜光纤维,可以运用在夜光绣品、服装装饰、夜光色织织物等领域;长余辉材料还可以与涂料混合,制得夜光涂料,涂覆在织物上可得夜光面料,可以用来制做夜光毛绒玩具。硅酸盐长余辉发光材料以其优异的发光性能、无辐射无污染以及稳定的化学性能等优点,并被广泛运用于各种领域。本课题通过高温固相法与溶胶凝胶法制备了Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)蓝色长余辉发光材料。首先采取高温固相法制备Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料,通过转变煅烧温度、Eu~(2+)及Dy~(3+)掺量对Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的晶体结构、激发光谱与发射光谱、余辉性能及热释光谱进行了探讨。随后,讨论了Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)的耐酸性及耐碱性,通过与SrAl2O4:Eu~(2+),Dy~(3+)耐酸性及耐碱性进行比较浅析,Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)在强酸强碱作用下,其物相结构、激发与发射光谱、余辉性能基本无变化,突出地体现了Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)优异的化学稳定性。其次,通过溶胶凝法制备Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料,讨论了不同还原气氛对溶胶凝法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的晶体结构、表面形貌、激发光谱与发射光谱、余辉性能的影响。选择适当的还原气氛对溶胶凝胶法制备Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料具有重要作用。不论前驱体做的有多好,如果还原气氛不对,其发光性能依然不好。最后,比较浅析了高温固相法与溶胶凝法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)的各项性能。溶胶凝法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)余辉初始亮度不及高温固相法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+),但前者余辉时间更长,两者的余辉衰减曲线相交于一点。溶胶凝法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)有两个晶格陷阱,而高温固相法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)只有一个晶格陷阱。溶胶凝法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)可以捕获更多的载流子,其释放载流子的速度比高温固相法制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)慢,但是更持久。关键词:Sr_2MgSi_2O_7论文Eu~(2+)论文Dy~(3+)论文煅烧温度论文掺量论文还原气氛论文热释光谱论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    第一章 绪论7-13

    1.1 长余辉发光材料7-8

    1.1.1 长余辉发光材料的分类7

    1.1.2 长余辉发光材料的发光历程7-8

    1.2 硅酸盐系统长余辉发光材料的进展历史及探讨近况8-10

    1.2.1 Sr_2MgSi_2O_7系统长余辉发光材料的探讨近况9-10

    1.2.2 硅酸锶系统长余辉发光材料的运用10

    1.3 本课题的目的和作用10-11

    1.4 本课题的主要探讨内容11-13

    第二章 材料制备与性能表征13-19

    2.1 实验原料13-14

    2.2 实验策略14-17

    2.2.1 高温固相法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料14-16

    2.2.2 溶胶凝胶法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料16-17

    2.3 样品性能表征17-19

    2.3.1 X 射线衍射(XRD)浅析17

    2.3.2 形貌浅析17

    2.3.3 激发光谱测试17-18

    2.3.4 发射光谱测试18

    2.3.5 余辉性能测试18

    2.3.6 热释光谱测试18-19

    第三章 煅烧温度与 Eu~(2+),Dy~(3+)掺量对高温固相法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的影响19-25

    3.1 煅烧温度对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的影响19-22

    3.1.1 煅烧温度对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料晶体结构的影响19-20

    3.1.2 煅烧温度对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料余辉性能的影响20-21

    3.1.3 煅烧温度对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料热释光谱的影响21-22

    3.2 Eu~(2+), Dy~(3+)掺量对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的影响22-24

    3.2.1 Eu~(2+),Dy~(3+)掺量对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)晶体结构的影响22

    3.2.2 Eu~(2+),Dy~(3+)掺量对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)激发光谱与发射光谱的影响22-23

    3.2.3 Eu~(2+),Dy~(3+)掺量对 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)余辉性能的影响23-24

    3.3 本章小结24-25

    第四章 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)的耐酸碱性探讨25-31

    4.1 实验步骤25

    4.2 经酸碱处理后长余辉发光材料的物相组成发生的变化25-27

    4.3 经酸碱处理后长余辉发光材料的表面形态结构发生的变化27-28

    4.4 长余辉发光材料在酸中的稳定性28

    4.5 经酸碱处理后长余辉发光材料的激发光谱和发射光谱发生的变化28-29

    4.6 经酸碱处理后长余辉发光材料的余辉性能发生的变化29-30

    4.7 本章小结30-31

    第五章 还原气氛对溶胶凝胶法制备的 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的影响31-35

    5.1 还原气氛对溶胶凝胶法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的物相结构的影响31-32

    5.2 还原气氛对溶胶凝胶法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的激发光谱与发射光谱的影响32-33

    5.3 还原气氛对溶胶凝胶法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的余辉性能的影响33-34

    5.4 本章小结34-35

    第六章 高温固相法与溶胶凝胶法制备 Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料比较35-39

    6.1 余辉性能比较浅析35-36

    6.2 热释光谱比较浅析36-37

    6.3 物相结构比较浅析37

    6.4 荧光性能浅析37-38

    6.5 本章小节38-39

    第七章 结语39-41

    7.1 结论39

    7.2 展望与不足39-41

    致谢41-43

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