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本文选取了硅酸盐作为长余辉发光粉体的基质,以Mn2+作为激活剂,以Eu2+和Dy3+作为辅助激活剂,研究其发光性能。
采用溶胶-凝胶法合成了基质MgSiO3以及Mg2SiO4。讨论了制备前躯体的条件,在碱性催化条件下合成的MgSiO3粉体的合成相中MgO有很高的衍射峰,确定用硝酸作为TEOS水解缩聚反应的催化剂。通过H2O2与H2O的混合代替HNO3制备出的前躯体经过热处理后合成基质的相更加纯净。通过热分析和XRD讨论了制备发光粉体基质的烧成制度在450℃预烧3h,在1300℃保温6h。
采用溶胶凝胶法合成了一系列的Mn2+掺杂MgSiO3和Mg2SiO4。经过波长为415nm的脉冲激发,MgSiO3:3％Mn2+的峰位于661nm和680nm处,Mg2SiO4:3％Mn2+的激发峰位于660nm。它们的发光中心都位于Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)跃迁发射。通过对MgSiO3:Mn2+和Mg2SiO4:Mn2+激发峰值的对比,MgSiO3:Mn2+的激发强度更强。通过荧光分析对比了Eu2+,Dy3+,Mn2+混合掺杂的MgSiO3和Mg2SiO4发射峰值的强度,MgSiO3:Eu2+,Dy3+,Mn2+有更高的发射峰。在酸性进行催化以及通过加入H2O2和H2O的混合环境下制备出MgSiO3:Eu2+,Dy3+,Mn2+,对它们的发光特性也进行了对比,荧光测试得出在H2O2和H2O的混合环境下制备的MgSiO3:Eu2+,Dy3+,Mn2+比只在酸性环境下制备的MgSiO3:Eu2+,Dy3+,Mn2+有更高的发射峰。
用溶胶-凝胶法合成了不同掺杂比例的Eu2+的Mg2SiO4:3％Mn2+,以及不同掺杂比例的Dy3+的Mg2SiO4:3％Mn2+研究发光过程中Eu2+、Dy3+与发光中心Mn2+之间的关系,结果表明Eu2+对Mn2+有能量传递的作用,Dy3+除了有制造陷阱的作用外也对Mn2+具有能量传递的作用,而且Eu2+的这种能量传递作用更加明显。
用溶胶-凝胶法采用不同的溶剂制备一系列的MgSiO3:Eu2+,Dy3+,Mn2+得出粉体的粒径相差不大,并且发光强度不一。