稀土铝酸锶发光材料的低温燃烧合成研究

论文摘要

本论文对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料的低温燃烧法合成方法进行了详细的研究。建立了低温燃烧合成制备SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料的工艺,并对其发光性能进行了初步的研究探讨。论文的主要工作包括以下几个方面:1)利用低温燃烧合成技术制备SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料,并对低温燃烧合成过程中的影响因素进行研究。研究结果表明,在点火温度为550℃,尿素与硝酸盐的质量比为2:1,AN/SN比为2:1,硼酸添加量为硼摩尔分数为10%时,可低温燃烧合成法获得发光性能比较好的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+产品。材料可被紫外至可见光有效激发,有两个主要激发峰325nm和365nm,发射峰值位于514.2nm。2)利用低温燃烧合成技术制备SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料,并对其发光性能进行研究。研究结果表明,原料Sr/Al配比对材料的发光性能有一定影响,Sr/Al率为1:2时,发光性能最佳。Eu2+在材料中起到发光中心的作用,其临界掺杂浓度为10at%。临界距离值约为14.9（?）。Dy3+具有合适的性能,能形成合适的陷阱,使得材料的发光性能得到改善。掺杂的Dy3+可以起到辅助激活剂的作用,随着Dy3+的浓度增加,Eu2+越易被激发。3)利用低温燃烧合成制备SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料,并对材料的斯托克位移进行了计算与研究。研究结果表明,基质对材料的发光性能有一定影响,主要体现在吸收外界能量,传递能量给发光中心。最佳制备条件下的材料斯托克位移最大,材料激发也越容易。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 长余辉发光材料概述
• 1.2 铝酸盐长余辉发光材料的研究现状
• 1.2.1 发展历史
• 1.2.2 应用开发与展望
• 1.3 长余辉发光材料的制备方法
• 1.3.1 高温固相法
• 1.3.2 电弧法
• 1.3.3 微波合成法
• 1.3.4 表面扩散法
• 1.3.5 溶胶一凝胶法
• 1.3.6 化学共沉淀法
• 1.3.7 水热合成法
• 1.3.8 自蔓延合成法
• 1.3.9 低温燃烧合成
• 1.4 低温燃烧合成的影响因素
• 1.4.1 基质对材料发光的影响
• 1.4.2 激活离子对材料发光的影响
• 1.4.3 辅助激活离子对材料发光的影响
• 1.5 长余辉发光材料的发光机理
• 1.5.1 固体发光
• 1.5.2 固体发光过程
• 1.5.3 固体发光与晶体内部结构
• 1.5.4 稀土离子与激活剂
• 1.6 长余辉发光材料的发光模型
• 1.6.1 空穴转移模型
• 1.6.2 位型坐标模型
• 1.6.3 电子陷阱模型
• 1.7 本课题的立题依据及意义
• 1.7.1 立题依据
• 1.7.2 研究任务
• 1.7.3 课题意义
• 第二章 发光材料合成及实验方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验仪器和设备
• 2.3 实验步骤
• 2.3.1 高温固相法
• 2.3.2 低温燃烧法
• 2.4 样品测试
• 第三章 低温燃烧法合成工艺参数研究
• 3.1 热分析
• 3.2 尿素添加量的影响
• 3.3 硼酸添加量对材料的影响
• 3.4 点火温度对材料的影响
• 3.5 硝酸盐摩尔配比对材料的影响
• 3.6 反应体积对反应影响的研究
• 3.7 最佳条件下的产品性能
• 3.7.1 物相分析
• 3.7.2 发光粉的表面形貌
• 3.7.3 发光性能分析
• 3.8 本章结论
• 第四章 发光性能研究
• 4.1 原料Sr/Al比率对发光影响
• 2+)的用量对材料发光性能的影响'>4.2 激活剂(EU²⁺)的用量对材料发光性能的影响
• 3+用量对材料发光性能的影响'>4.3 辅助激活剂Dy³⁺用量对材料发光性能的影响
• 4.4 不同的辅助激活剂对材料发光性能的影响
• 4.5 材料的斯托克位移计算与研究
• 4.6 本章结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的科研成果