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杨柳等:一种新型红色长余辉材料的制备及其发光性能819
一种新型红色长余辉材料的制备及其发光性能3

杨柳,曹立新,苏革,柳伟,李京
(中国海洋大学材料科学与工程研究院,山东青岛266100)

3+
摘要:采用高温固相法制备出Sr3Al2O6∶Eux红活性炭(AR)提供的还原气氛中焙烧3h,升温速率为
色荧光材料,可被可见光激发。在392和463nm激发6℃/min,随炉冷却,制得样品经研磨后进行光学性能
3+5
下的线状发射峰,可归属为Eu离子的DJ(J=0,1,测试。
7
2,3)→FJ(J=0,1,2,3,4,5)跃迁,以612和617nm2.2样品性能的测试
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附近对应于D0→F2的电偶极跃迁发光最强。随着采用日本Rigaka(理学公司)生产的D/MAX2RA
Eu3+掺杂量的增加,612nm附近发射峰相对减弱,而型X射线衍射仪(Cu靶Kα射线,λ=0.154056nm,扫
617nm处的发射峰相对增强,当x值为0.16时,样品描速率为0.02°/s,扫描范围为5～80°)进行物相分析;
发光强度最大。将所制样品与蓝、紫色长余辉材料混采用美国JOBINYVONINC公司的Flurolog23p荧
合,在停止光照后,利用长余辉材料所发出的光作为激光光谱仪(电压为950V;光源为Xe灯)对样品的光学
发光源,使样品能够继续发射红光,从而得到一种新型性能进行测试。
的红色长余辉材料。
3+3结果与讨论
关键词:高温固相法;Sr3Al2O6∶Eu;可见光激发;
红色长余辉3.1晶体结构测定

中图分类号:O482.31文献标识码:A图1是1200℃保温3h条件下制备样品Sr3Al2O6
3+
文章编号:100129731(2010)0520819203∶Eu0.16的X射线衍射图谱。样品的衍射峰与JCPDS
卡片中No.2421187基本吻合,说明样品的晶体结构为
1引言
Sr3Al2O6、Sr3Al2O6的晶体结构属立方晶系,具有Pa3
长余辉材料由于其具有独特的储能———发光特空间群,晶格常数a=b=c=1.5844nm。XRD图谱中
性,在装饰美化、弱光照明、应急指示等诸多领域都有未发现Eu化合物的物相,说明少量Eu的掺杂并没有
重要应用[1],近年来又逐渐拓展到信息存储、辐射探给晶体结构造成太大的影响。
测、成像显示等高技术领域[2]。目前,以铝酸盐和硅酸
盐为主要的蓝色和黄绿色长余辉材料研究相对完善,
而红色长余辉材料的研制相对滞后,主要是其亮度、余
辉时间等性能指标与蓝色和黄绿色材料存在较大差
距[3,4]。因此性能良好的红色长余辉材料的研制,也成
为各国科研工作者竞相研究的热点与难点。
本文尝试采用一种全新的思路来制备红色长余辉
材料:利用性能良好的蓝光和黄绿光长余辉材料所发
3+
出的光作为激发光源,不断激发红色荧光材料,使之能图1Sr3Al2O6∶Eu0.16的X射线衍射图谱
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够持续发射红光,从而间接得到发出红光的长余辉材Fig1X2raydiffractionpatternofSr3Al2O6∶Eu0.16
3+
料。3.2Sr3Al2O6∶Eu的发光性能
3.2.1激发2发射光谱
2实验方法
图2是1200℃还原气氛保温3h条件下制备样品
2.1样品的制备的激发2发射光谱。从图2中可以看出,未掺杂的样品
3+3+3+
采用高温固相法合成Sr3Al2O6∶Eu。实验所不发光,而Sr3Al2O6∶Eu0.16表现出Eu的特征激发

用原料为SrCO3(AR)、Al2O3(AR)、H3BO3(AR)和与发射峰。
[5]
Eu2O3(99.99%),按照n(Sr)∶n(Al)∶n(B)∶n(Eu)基质Sr3Al2O6具有特殊的超ABO3结构,结构

=3∶2∶0.2∶x(x=0～0.20)准确称取各试剂,置于式为Sr7/8□1/8(Sr1/4Al3/4)O9/4□3/4(□代表空位),其
玛瑙研钵内充分研磨,装入刚玉坩埚中,在1200℃由晶格结构中存在两种不同的Sr格位,一种占据反演对

3基金项目:国家自然科学基金资助项目(50672089);2008年教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET20820511)
收到初稿日期:2009208218收到修改稿日期:2010203208通讯作者:曹立新
作者简介:杨柳(1982-),女,山东青岛人,在读硕士,师承曹立新教授,主要从事红色长余辉发光材料的研究。
8202010年第5期(41)卷
3+2+
称中心,而另一种占据非反演对称中心。Sr3Al2O6的且,由于Eu和Sr在离子半径和所带电荷方面的差

Sr格位的空位是由负离子围绕形成的,与金属离子空异(REu3+=0.095nm,RSr2+=0.118nm),会形成晶格畸
位具有相同的性质,