铕钛共掺锆酸钡基橘红色长余辉发光材料制备及性能的研究论文

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1、川㈣IlIIllllll¨mllIIlIllllIIlIIIIlllmIY2126323UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforMaster’SdegreePreparationandphotoluminescentpropertiesofEuropiumandTitaniumCOIdopedBaZr03red—orangelongafterglowphosphorsAuthor’SName：Specialty：Supervisor：Finishedtime：DonglingSunMaterialsScie

2、nceProf．舱iL,iuMay，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我～同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：善：j=车盔波签字日期：丕纽色劫29中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库

3、进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。R斯口保密(——年)作者签名：凼!盔二全杰．作者签名：厶=i!笠盟缨．签字日期：2型乜枷目导师签名：签字日期：摘要长余辉发光材料是一种光致储能材料，具有节能、绿色环保、可循环使用等特点，该类材料被广泛应用于应急指示、弱光照明、工艺美术和建筑装潢、高能射线探测、信息存储和显示设备、激光设备等领域。现有的可见光区的长余辉材料主要分为红色、黄绿色和蓝色，其中黄绿色和蓝色长余辉材料的发光性能已经达到实际应用的需要并且在十年前已经实现了工业

4、化，目前这些材料中技术最为成熟应用最为广泛的主要是稀土元素掺杂的铝酸盐和硅酸盐体系材料。而红色长余辉材料的研发却进展相对缓慢，目前商用的红色长余辉材料多为硫化物体系的发光材料，这一体系的发光材料虽然发光亮度、强度以及余辉长度可勉强达到实际应用要求，但其具有很多难以克服的缺点，比如化学稳定性差，在空气中易潮解，并且生产过程复杂，合成过程中产生的废弃物对环境污染严重。因此，寻找和合成新的性质稳定且余辉性能佳的红色及橘红色长余辉发光材料的研究一直都是人们关注的一个热点。基于这个事实，在本文中我们系统的对以锆酸钡为基质的橘红色长余辉发光材料做了系统而详细的研究!第一章是绪论部分，主要

5、阐述了长余辉发光材料的意义、应用及其发展现状。通过对长余辉材料的研发过程调研，我们了解到，与黄绿色和蓝色的长余辉材料相比，作为三基色之一的红色长余辉发光材料的研究进展相对缓慢。目前，能够达到实际应用水平的红色长余辉发光材料依然局限在硫化物体系材料，而该类材料存在制备工艺复杂、化学稳定性差并且对环境存在污染的诸多缺点，这不但使红色余辉材料的应用受到极大的限制而且成为整个长余辉发光材料利用三基色原理进行更广泛多色化应用的制肘。为了寻找能够替代该体系材料的红色长余辉发光材料，本章节详细综述了红色长余辉材料的发展现状、前景及其目前研究的瓶颈和方向，并且介绍了新型锆酸钡长余辉材料的发展

6、过程、主要优点以及其作为基质在发光材料领域的主要应用和发展前景。同时，本章还概括性地介绍了长余辉发光材料常用的制备方法、常见的发光机制以及对长余辉发光材料进行研究常用的表征手段。第二章为实验部分，主要介绍了本实验的试验依据、实验方法、实验仪器及实验样品采用的表征手段等情况。本论文实验所用的主要表征手段有XRD、SEM、PL谱以及长余辉衰减曲线等。本章节还结合实验流程图详细介绍了通过高温固相法制备实验所需样品的制备工艺。第三章中作者采用高温固相法制备了以锆酸钡为基质Eu和Ti共掺的橘红色新型长余辉发光材料，讨论了掺杂量，制备工艺(比如，球磨时间，预烧温度及摘要其预烧时间和煅烧温

7、度及其煅烧时间等)等对制备发光材料的影响。通过采用XRD，SEM，PL光谱和衰减曲线等对样品的结构和发光性能进行分析和研究，确定了最佳的制备参数：球磨时间24小时，预烧温度和时间分别为850℃和4小时，然后1400"C煅烧5小时。实验发现：相比单掺铕的锆酸钡基发光材料，加入Ti离子的共掺确实能提高锆酸钡基发光材料的发光性能，如Ti离子掺杂量为1．5％左右可以把该基质发光材料的强度提高到六倍以上，并且共掺可以提高该类发光材料的单一性和长余辉发光时间，在很大程度上提高了该类材料在显示设备和激光设备领域的实际