利用溶胶-凝胶法制备了蓝色长余辉材料,在紫外光激发下,发射出较强的蓝光,峰值位于464 nm,来源于Eu2+的4f6 5d1→4,的宽带发射;通过对2个样品热释光及余辉衰减曲线的比较,发现Dy3+的掺入在基质中产生了更密也更深的陷阱,使得材料的蓄光性能大大增强,从而起到了延长余辉的作用。
### Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+的余辉性能及Dy3+对余辉时间的影响
#### 概述
本文研究了Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+长余辉材料的发光性能,并探讨了Dy3+掺杂对材料余辉时间的影响。研究采用溶胶-凝胶法制备了两种样品:Sr2 MgSi2 O7:Eu2+与Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+。实验结果表明,通过在材料中引入Dy3+离子可以显著提高材料的余辉性能。
#### 材料与方法
##### 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种用于合成纳米材料和薄膜的技术,其优点包括混合均匀、烧结温度低以及设备简单。这种方法能够在分子水平上实现材料的均匀混合,同时有效避免杂质的引入,确保最终产品的纯度。
##### 长余辉材料
长余辉发光材料是指在激发光源停止后仍然能够持续发光一段时间的材料。这类材料广泛应用于弱光照明、显示与指示等领域,尤其在紧急情况或特殊环境下发挥重要作用。研究中使用的长余辉材料为Sr2 MgSi2 O7:Eu2+和Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+。
#### 结果与讨论
##### 发光性能
在紫外光激发下,Sr2 MgSi2 O7:Eu2+材料发射出较强的蓝光,峰值位于464 nm处。这种蓝光来源于Eu2+离子的4f6 5d1→4f宽带发射。Eu2+离子在材料中的这种特定能量转移过程是长余辉材料发光的主要来源之一。
##### Dy3+对余辉时间的影响
通过对比分析两种材料(含Dy3+与不含Dy3+)的热释光及余辉衰减曲线,发现掺入Dy3+后的材料(Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+)展现出更长的余辉时间和更强的发光强度。这是因为Dy3+的掺入在基质中形成了更密集且更深的陷阱中心,这些陷阱中心能够储存更多的激发能量,从而显著提高了材料的蓄光性能和延长了余辉时间。
#### 结论
本研究通过溶胶-凝胶法制备了Sr2 MgSi2 O7:Eu2+和Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+两种长余辉材料,并系统地分析了它们的发光特性。结果表明,Dy3+的掺入不仅增强了材料的发光强度,更重要的是极大地延长了余辉时间。这一发现对于开发高性能长余辉材料具有重要意义,有望促进该类材料在更多领域的应用和发展。
### 扩展阅读
1. **溶胶-凝胶法的优势**:除了文中提到的优点外,溶胶-凝胶法还能够精确控制材料的微观结构,这对于调节材料的光学性能至关重要。
2. **长余辉材料的应用领域**:除了照明和指示标志外,长余辉材料还在军事、航空航天、安全防护等领域有着广泛的应用前景。
3. **Eu2+与Dy3+在发光材料中的作用机制**:深入研究Eu2+和Dy3+在不同基质材料中的作用机理,有助于设计出更多种类的长余辉发光材料,满足不同应用场景的需求。
通过上述讨论可以看出,Sr2 MgSi2 O7:Eu2+, Dy3+长余辉材料的研究不仅展示了溶胶-凝胶法在材料科学中的应用潜力,同时也为开发高性能长余辉发光材料提供了新的思路和技术途径。