SrAl2O4：Eu 2+
稀土长余辉发光材料SrAl2O4Eu2+,Dy3+的制备及性能研究【开题报告】
毕业设计开题报告高分子材料与工程稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究一、选题的背景、意义碱土铝酸盐长余辉发光材料是一种光致蓄光型发光材料，可通过吸收各种可见光发现自发光功能。
它可以作为一种添加剂，均匀的分布到各种介质中，制成发光涂料、发光油墨、发光纤维、发光塑料、发光树脂、发光纸张、发光玻璃、发光陶瓷、发光搪瓷和发光大理石等。
从而，广泛应用于安全应急、交通运输、建筑装演、仪器仪表、电力、矿山、服装和工艺品等诸多领域[1-9]。
目前关于Eu2+激活的绿色碱土铝酸盐长余辉发光材料的研究十分活跃，其材料及相关的发光品种己经工业化和商品化。
以SrA12O4:Eu2+, Dy3+为代表的铝酸盐长余辉材料，激发光谱范围广，发射光谱在可见光区，发光亮度高，余辉时间长，化学稳定性好，无毒无放射性，是一种环境友好材料。
因此在安全应急、交通运输、建筑装演、仪器仪表、电力、矿山、服装和工艺品等诸多领域有广泛应用。
目前，研究制备新工艺提高发光粉的发光强度和余辉性能，完善长余辉发光机理，增加发光颜色品种以扩大发光材料应用范围是这一领域的研究热点。
根据前面的文献综述，关于碱土铝酸盐长余辉发光材料的研究己有广泛的报道，但仍有许多理论和应用上的问题有待于解决。
首先，在发光粉的合成与制备方面，采用传统的高温固相法合成发光粉体，热处理时间长，合成的粉体颗粒太大，须经球磨工艺碾磨成较细颗粒才具有实用价值。
球磨工艺不但增加制造成本，同时还破坏粉体晶粒结构，降低粉体长余辉发光性能。
因此，开发新的合成工艺，降低合成温度，缩短合成时间，制造出无须碾磨的超细发光粉有着很大的实际应用价值;其次，长余辉发光材料中铁杂质的存在是影响发光性能的一个重要因素，因此研究铁杂质对发光体的碎灭作用，将有利于提高材料发光性能，为实现对其它杂质的定向控制提供理论依据;第三，为了提高长余辉发光性能，将纳米的氧化铕原料应用到制备中，有利于全方位思考，全面提高商品发光性能。
长余辉材料
长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。
目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。
市场上可见的产品除了初级的荧光粉外,主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。
随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。
长余辉材料受到人们越来越多的重视。
1 长余辉发光材料的类型及发展历程从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主、要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。
1.1 硫化物长余辉材料长余辉发光材料具有很长的发展历史。
1866 年法国的Sidot 首先制备出发绿光的长余辉材料ZnS:Cu，并于20 世纪初实现了工业化生产。
其后又开发出多种硫化物体系长余辉材料，如发蓝紫光的CaS:Bi，发黄色光的ZnCdS:Cu。
但是硫化物体系长余辉材料发光亮度低、余辉时间短、化学稳定性差、易潮解, 虽然可以通过添加放射性元素、材料包膜处理等手段来克服这些缺点, 但放射性元素的加入对人身健康和环境都会造成危害, 因而在实际使用中受到了极大制约。
1.2 碱土铝酸盐长余辉材料1968 年，Palilla 等人[1]在研究过程中首次观察到SrAl2O4:Eu2+的余辉现象，1991 年宋庆梅等[2,3]报道了铝酸锶铕(SrAl2O4:Eu2+和Sr4Al14O25:Eu2+)磷光体的合成及发光特性，1993 年肖志国[4]率先发现了以SrAl2O4:Eu2+，Dy3+为代表的多种稀土离子共掺杂碱土铝酸盐长余辉发光材料。
由于Dy 的加入使得该材料的发光性能比SrAl2O4:Eu2+大大提高，余辉时间可达ZnS:Cu 的10 倍以上，从此以Eu2+为激活剂、多种稀土离子共掺杂的碱土铝酸盐发光材料成为国内外竞相研究开发的热点，并很快实现了产业化。
长余辉材料
长余辉材料及其制品用于安全应急方 长余辉材料及其制品用于安全应急方 面，如消防安全设施、器材的标志，救生 消防安全设施、器材的标志， 器材标志、紧急疏散标志、应急指示照明 器材标志、紧急疏散标志、 军事设施的隐蔽照明 的隐蔽照明。 和军事设施的隐蔽照明。
如日本将发光涂料 发光涂料用于某些特殊场合的 如日本将发光涂料用于某些特殊场合的 应急指示照明。 应急指示照明。 据报道，在美国“ 事件中长余辉发 据报道，在美国“9.11”事件中长余辉发 事件中 光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。 光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。 在人员疏散过程中起了重要的作用 利用含长余辉材料的纤维制造的发光织 利用含长余辉材料的纤维制造的发光织 可以制成消防服 救生衣等 消防服、 物，可以制成消防服、救生衣等，用于紧急 情况。 情况。
弱光源
吸收能量后，经过转换和储存，发 射一定强度的可见光，虽然发光强度较 弱，但持续时间长，且不需要另提供驱 动能源，可以作为弱光源。 放射性发光材料 长时发光材料
放射性发光材料所用同位素
镭（226Ra）：β粒子，ϒ射线和氡射线 氚（3H） ：为纯的β粒子放射源，能量为 0.018MeV，半衰期为12.6年，自有程为4.3mm 钷（147Pm）： β射线源，能量为0.229MeV， 半衰期为2.65年 碳（14C）
长余辉发光陶瓷 搪瓷和 发光陶瓷、 长余辉发光陶瓷、搪瓷和玻璃制 品的制造工艺较为复杂，主要是因为 制造工艺较为复杂， 在这些制品的制造过程中需要进行高 在这些制品的制造过程中需要进行高 需要进行 温处理。 温处理。
尽管长余辉材料本身就是一种功能陶 长余辉材料本身就是一种 尽管长余辉材料本身就是一种功能陶 瓷材料，但它的热稳定性 热稳定性是有一定限度的 瓷材料，但它的热稳定性是有一定限度的 ，温度对长余辉材料的发光性能的影响很 温度对长余辉材料的发光性能的影响很 随着灼烧温度的升高 发光亮度急剧 温度的升高， 大，随着灼烧温度的升高，发光亮度急剧 下降，甚至发生荧光猝灭。 下降，甚至发生荧光猝灭。 荧光猝灭
无机功能材料-长余辉发光材料
图解：
注： S为发光体贮存的光能 t 为时间
2.1 热释光
低温下激发 荧光完全消失后，慢慢地升高温度 影响因素：陷阱的个数、陷阱的深度
2.2 光致释光与光致猝灭
含有深陷阱杂质的荧光粉激发后，再用红 外或红光照射，会出现： 发光强度增强——光释发光
（Photostimulation） 发光强度减弱——光致猝灭
5.6其它方法
除上述几种方法外, 还有化生产中具有不可替代 的地位。
6、对长余辉发光材料的个人看法
长余辉发光材料是光致发光材料中的一个重要分支,长余 辉发光材料在人类生活中起着不可或缺的作用，不管是生 活用品、建筑用品对长余辉发光材料都非常“器重”。 经过我查阅过的文献，始终不能给长余辉发光材料的发光 原理给出一个一致而且明确的定义，可想而知，长余辉发 光材料还有很长一段研究旅程。 而自九十年代发现该材料开始，人们一直很看重该材料的 研究，无论是对该材料的原理研究、还是制备、改进等等， 很多研究都取得非凡的进步，我相信，在未来，长余辉发 光材料将继续被改进，继续在人类生活中发光发热。 但毕竟长余辉发光材料里含有不少放射性物质，我相信， 对人体和环境都造成一定的危害，希望化学家们在改进性 能的同时能照顾环境，使新型化学用品能够真正造福人群。
余辉性能提高到CaS：Eu 的六倍以上水平, 而且化学稳定性好, 长时间不分解, 是长余 辉行业的又一进步( 分别标记为RO、REO, 发射光谱峰值分别为630nm 和626nm)
5、长余辉发光材料的制备
5.1 高温固相合成法 5.2溶胶-凝胶( So-l gel) 法 5.3水热合成法 5.4燃烧法 5.5共沉淀法 ……
发光原理
定义：在阳光和紫外线照射停止后仍能发 光，并具有较长余辉时间的材料。
SrAl2O4_(Eu2+,Dy3+)荧光粉的制备、表面改性以及光学性能的研究
SrAl2O4_(Eu2+,Dy3+)荧光粉的制备、表面改性以及光学性能的研究SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)是一种具有良好荧光性能的材料，广泛应用于LED照明、显示器件等领域。
本研究通过溶胶-凝胶法制备了SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉，并对其进行了表面改性，以提高其荧光性能。
首先，我们采用溶胶-凝胶法制备了SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉。
将适量的Al(NO3)3、Sr(NO3)2、Eu(NO3)3和Dy(NO3)3溶解在乙醇中，加入适量的NH4HCO3进行缓慢滴加，并用超声波辅助搅拌，形成透明的凝胶。
将凝胶在空气中干燥，并在高温下煅烧，最终得到SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉。
为了改善SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉的表面性能，我们采用了表面改性的方法。
首先，将荧光粉分散在适量的正己烷中，并加入适量的表面改性剂，进行超声处理。
然后，通过离心分离，将表面改性剂吸附在荧光粉表面，形成稳定的表面修饰层。
通过对SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉的光学性能进行测试，结果显示，经过表面改性后的荧光粉具有更高的荧光强度和更长的发光寿命。
这是由于表面改性剂的存在，能够有效地抑制荧光粉表面的非辐射复合过程，提高荧光效率。
此外，我们还对SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉进行了光谱性能的研究。
结果表明，荧光粉的发射峰位于蓝光区域，具有较宽的发射光谱。
同时，荧光粉的激发光谱在UV光区域也有较高的吸收强度，能够有效地吸收各种光源。
综上所述，通过溶胶-凝胶法制备的SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉具有较高的荧光性能。
经过表面改性后，荧光粉的荧光强度和发光寿命得到了进一步提高。
这一研究为SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)荧光粉在LED照明、显示器件等领域的应用提供了基础研究。
长余辉发光材料概述
长余辉发光材料概述摘要本文综述了长余辉材料的发光机理及制备方法，并简单介绍了硫化物长余辉发光材料、铝酸盐长余辉发光材料及硅酸盐长余辉发光材料。
关键词：长余辉；发光材料1.长余辉发光材料简介长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料、蓄光材料。
它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光的能量后，将部分能量储存起来，然后缓慢地把储存的能量以可见光的形式释放出来，在光源撤除后仍然可以长时间发出可见光的物质[1]。
2.长余辉发光材料的基本机理长余辉材料被激发以后，能长时间持续发光，其关键在于有适当深度的陷阱能态(即能量存储器)。
光激发时产生的自由电子(或自由空穴)落入陷阱中储存起来，激发停止后，靠常温下的热扰动而释放出被俘的陷阱电子（或陷阱空穴）与发光中心复合产生余辉光。
随着陷阱逐渐被腾空，余辉光也逐渐衰减至消失。
而陷阱态来源于晶体的结构缺陷，换言之，寻求最佳的晶体缺陷以形成最佳陷阱(种类、深度、浓度等)是获得长余辉的主要因素。
余辉时间的长短决定于陷阱深度与余辉强度，余辉光的强度依赖于陷阱浓度、容量与释放电子(或空穴)的速率。
而晶体缺陷的产生除了材料制备过程中自然形成的结构缺陷外，主要是掺杂。
长余辉发光机理实际是发光中心与缺陷中心间如何进行能量传递的过程，具体的长余辉材料有不同的发光模型，但最流行的是两类：一是载流子传输；二是隧穿效应。
前者包含电子传输、空穴传输和电子空穴共传输，后者包括激发、能量存储与热激励产生发射的全程隧穿和仅是“热激励”发射的半程隧穿。
除这两类外，学术界还有学者提出位形坐标[2]、能量传递、双光子吸收和Vk传输模型。
至今为止，上述模型都是根据已有的实验结果提出的假设，可以解释一定的实验现象，但缺乏足够的论据，也存在若干不确定因素，难以让人信服，而发光机理的研究又是为新材料设计提供物理依据所必须的，有待进一步深入。
2.1空穴转移模型该模型是T.Matsuzawa等人[3]于1996年为了解释的余辉发光机理时提出的，也是最早解释激活长余辉材料余辉机理的模型之一。
稀土长余辉发光材料的发展
稀土长余辉发光材料的发展、发光机理及应用 李沣 刘志宇 黄云翔 史怡摘要：产品中的每一种材料在其中都发挥着其它材料所无可替代的作用，长余辉发光材料就是这众多材料中的一种。
它，用量少，但是它长时间发出的余辉，确实很好地解决了许多看似不起眼但是实际办起来又很棘手的问题。
关键词：长余辉发光、硫化物、铝酸盐、稀土金属离子、空穴、缺陷能级1.相关概念1.1 荧光与磷光最初的发光分为荧光及磷光两种。
荧光是指在激发时发出的光，磷光是指在激发停止后发出的光。
由于瞬态光谱技术的发展，现在对荧光和磷光不作严格区别，荧光和磷光的时间界限已不清楚。
但发光总是延迟于激发的，目前从概念上区分这两种发光的判据是从激发到发射是否经历了中间过程。
发光的衰减规律常常很复杂，很难用一个反映衰减规律的参数来表示，所以在应用中就硬性规定当激发停止时的发光亮度L衰减到L0的10%时所经历的时间为余辉时间，简称余辉。
一般以持续时间10-8 s为分界，短于的10-8 s称为荧光，长于10-8 s的称为磷光。
1.2 吸收光谱与激发光谱吸收光谱是描述吸收系数随入射光波长变化的谱图。
发光材料的吸收光谱主要决定于材料的基质，激活剂和其他杂质对吸收光谱也有一定影响。
多数情况下，发光中心是一个复杂的结构，发光材料基质晶格周围的离子对它的性质会产生影响，也可以是由发光材料制备中形成的基质晶格的空位决定。
被吸收的光能一部分辐射发光，其余的以晶格振动等非辐射方式消耗掉。
大多数发光材料主要吸收带在紫外光谱区。
激发光谱是指发光材料在不同波长的激发下，该材料的某一发光谱线的发光强度与激发波长的关系。
激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。
一个有价值的长余辉发光材料应在可见光与长紫外线区域内有较好的吸收与激发效果。
1.3 发射光谱与磷光光谱发射光谱是指在某一特定波长的激发下，所发射的不同波长光的强度或能量分布。
许多发光材料的发射光谱是连续谱带，由一个或几个峰状的曲线所组成，这类曲线可以用正态分布曲线表示。
下转换发光粉体SrAl2O4：Eu^2+,Dy^3+在硅太阳能电池中的应用
摘 要 ： 采 用化 学共 沉 淀 法 结 合 水 热 处 理 方 法 制 备 了 颗 粒 尺 寸 约 为 ４ ０ ｎ ｍ 的发 光 粉 体 Ｓ ｒ Ａ １ Ｏ ： Ｅ ｕ “， Ｄ ｙ “ 。 荧 光 光谱测试显示 ， 该粉体在受到 ２ ５ ０— ４ ５ ０ ｎ ｍ 紫 外 光 激 发后 可 发 射 出 约 ５ １ ０ ｎ ｍ 的 可见 光 ， 且发射 光与激发光强 接近 ， 因 此 该 粉 体 具 有 下转 换 功 能 特 性 。 将 质 量 分 数 １ ０ ％的 Ｓ ｒ Ａ １ Ｏ ： Ｅ ｕ “， Ｄ ｙ ” 与 聚 甲基 丙 烯 酸 甲 酯 （ Ｐ ＭＭＡ） 在 Ｎ， Ｎ 一
第４ ０卷 第 １ 期
２ ０１ ３正
北京化工大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
发光 粉体 前驱体 。经过滤 、 洗 涤及干 燥后 ， 加入 质量
将 其 涂覆在 硅 太 阳 能 电池 的 表 面 上形 成 下 转
换 发光 薄膜 ， 利 用粉 体 吸 收 ２ ５ ０—４ ５ ０ ａ ｍ 范 围紫 外
光后 发射 出可被 硅 太 阳 能 电池 吸 收 的 ５ １ ０ ｎ ｍ 绿 光
理 论上 提 出应用 的可 能 ， 有 的虽 然 进 行 了应 用 研 究 但 效果 不 明显 。
７ ： ２ ： ０ ． ０ ２ ： ０ ． ０ ４配 制 混 合 溶 液 ， 在 ６ ０℃ 下 与 １ ． ０
ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ碳 酸铵 溶 液 同时 加 到 ５ ０ ０ ｍＬ四 口烧 瓶 里 进
燃烧法表面处理的SrAl_2O_4∶Eu~(2+)
２ 实
验
２ １ 实验原 料 ．
实 验 中使用 的原 材 料 包 括 ： 氧化 铝 （ １０ ） Ａ ， ， 分析纯 ； 碳酸锶 （ｒＯ ）分析纯 ； ＳＣ ， 氧化铕 （ｕＯ ）纯 Ｅ： ， ，
度 ９ ．９ ％ ； ９９９ 氧化 镝 （ ｙ０ ） 纯 度 ９ ．９ ％ ； 酸 Ｄ ２ ， ９ ９９ 硼 （ ， Ｏ ） 分析纯 ； ［ Ｎ ： Ｏ］分 析 纯 。 ＨＢ ，， 尿素 （ Ｈ ）Ｃ ，
光材 料体 系 中应用 最广 泛 的材 料 之 一 ＿ Ｊ ｌ 。然 而
Ｓｒ ， ： “ Ａ１Ｏ Ｅｕ
，
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｄ “ 长 余 辉 发 光 材 料 在 应 用 过 程 ｙ
中存 在耐水 性 差 的 缺点 ， 易 与水 发 生反 应 产 生 极 化 学 降解 而丧 失发 光 性 能 Ｊ这 一 缺 陷极 大地 限 ，
盐发 光 材料 的耐 水性 。 燃 烧法作 为 一 种 无 机材 料 的合 成 方 法 ， 广 被 泛应 用 于无 机 发 光 材 料 的 制 备 和合 成 ¨ 。 本
表 面处理 的手段提 高 ＳＡ Ｅ ， ｙ ｒ１ ：ｕ Ｄ ¨长 余辉 发 Ｏ
光 材料 的耐水 性 ， 拓 展 材 料 的应 用 范 围具 有 重 对
粒， 如氧化 铝 ¨ 二 氧 化 硅 ¨ 。、 ｕ等 ； 者 通 过 原 位 或
化 学 反应 的方 式 在 粒 子 表 面 生成 耐 水 性 物 质 ， 如
高 了材 料 的耐水 性能 。
氟化 物 ¨ 、 酸盐 等 ， 方 法 主要 包 括 液 相 沉 磷 其
淀 和 高 温 固 相 法 。 此 外 采 用 溶 胶一 胶 的 方 凝 法 Ｊ 以正硅 酸 乙 醋 为 原 料 ， 可 以在 发 光 粉 颗 ， 亦 粒表 面获 得 纳米 二氧 化硅 包覆 层 。但该 方 法本 身
SrAl2O4：Eu(2+)
第 ２ ７卷 第 ９期
２１ ０ １年 ９月
无
机
化
学
学
报
Ｖｏ ．７ Ｎ ． １ ｏ９ ２ １ １ —７ ０ ７ ５１２
ＣＨＩ Ｓ ０ＵＲ ＮＥ Ｅ Ｊ ＮＡＬ ＯＦ Ｉ ＮＯＲＧ ＡＮＩ ＨＥＭＩＴ ＣＣ Ｓ ＲＹ
Ｓ Ａ ２ ：ｕ ， ｙ 长 余辉 材 料 发 光性 能与 温度 依 赖研 究 ｒ Ｉ Ｅ Ｄ ０４
Ｙ ＧＱ ＬＵＹｎ—ｉ ｇ Ｙ ａ—ｉ Ｓ Ａ Ｌｉ Ｌ Ｉ ｉｇＦ Ｙ Ｎ ｕ－ ａ ＨＥ Ｇ ＭｉｇＴ ｏ ＡＮ ｕ Ｉ ｉｇＬａ Ｕ Ｃ ｉ ａ Ｈ ｅ Ｅ ｎ—ｕ Ａ Ｇ Ｙ ｎＨｕ Ｚ Ｎ ｎ—ａ ｎ Ｘ Ｂ
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ｃ ｍｐ ｓ ｓ ｆ ｉｓａ ｔｎ ｏ ｓ ｅｅ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｔ —ａ ｓ ｒｌａ ｅ ｒ ｃ ｓ． Ｔ ｅ ｕ ｎ ｓｅ ｃ ｉｄ ｃ ｄ ｙ ｏ ｏ ｅ ｏ ｎ ｔｎａ ｅ ｕ ｒｌａｅ ｒ ｃ ｓ ａ ｄ ｉ ｌｐ ｅ ｅｅ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓ ｈ ｌｍｉｅｃ ｎ ｅ ｎ ｕ ｅ ｂ ｍｅ
无机功能材料-长余辉发光材料综述
4.2铝酸盐体系长余辉发光材料
铝酸盐体系长余辉发光材料的突出特点是: ① 余辉性能超群, 化学稳定性好。 ② 光稳定性好, 与ZnS 的耐光性对比实验结 果如下表1。
③缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。
4.3硅酸盐体系长余辉发 光材料
该材料在500nm 以下短波光激发下, 发出 420~ 650nm 的发射光谱, 峰值为450 ~ 580nm,发射光谱峰值在470~ 540nm 之间可 连续变化,呈现蓝、蓝绿、绿、绿黄或黄颜 色长余辉发光。 (图1 是部分典型的硅酸盐长余辉发光材料的 激发光谱和发射光谱, 分别标记为SB, SBG, SG 和SY,发射光谱峰值分别为469, 490, 509, 540nm。)
特点：该体系的最大优点是体色鲜艳, 弱光下吸光速度 快。
4.2铝酸盐体系长余辉发 光材料
1992 年肖志国率先发现了以SrAl2O4：Eu,Dy 为代 表的多种稀土离子共掺杂的碱土铝酸盐型发光材 料, 由于Dy 的加入使得长余辉发光材料的发光性 能比SrAl2O4：Eu2+ 的大大提高, 余辉时间可达ZnS： Cu 的十倍以上。 目前铝酸盐体系达到实用化程度的长余辉发光材 料有人们较熟悉的发蓝光的CaAl2O4：Eu, Nd; 发 蓝绿光的Sr4Al14O25：Eu, Dy ( 标记为PLB, 发射光 谱峰值490nm) 及发黄绿光的SrAl2O4：Eu, Dy ( 标 记为PLO, 发射光谱峰520nm) , 它们都有不错的长 余辉发光性能。
SrAl2O4纳米粉末材料的制备
１Ａｌ ３ ￣Ｈ２ ＋ Ｓ（ ） ４ （ ） ４ （ ）９ ０ ７ ｒ ＮＯ ３ ＮＯ３ ＋ ＣＯ ＮＨ２ ２ ２
—
其 中 Ｂ 表示单 纯 因晶粒 度效 应 引起的 宽化 度 ，为实测 宽化 Ｂ Ｍ和仪 器 宽化 Ｂｓ 之羞 。
Ｂ＝Ｂ Ｍ—Ｂｓ （ ３ ）
０为布拉 格 角 ， Ｌ为所 用 ｘ 射线 的波 长 。Ｋ
维普资讯
ＳＡ ２ ４ ｒ １ 纳米粉末材料 的制备 Ｏ
徐 达
（ 京有 色金 属与 稀土 应 用研究 所 ，北 京 １０ １ ） 北 ００ ２ 摘 要 本 论文 研究 了ＳＡ１ ４ ｒ ２ 纳米粉 末材料 的低温燃 烧 法合成 方法 。详 细研 究 了低温燃 ０
器。
在反 应过程 中 （ 应化 学方程 式如 式 （） 反 １） 尿 素作 为还 原 剂 ，而硝 酸盐 作 为氧化 剂参 与 反
ｘ 射 线 衍射测 定颗 粒 的晶粒 度的 关系 式采 用谢乐 （ ｅ ｅ）公式Ｉ。 ｓ ｒｒ ｈｒ ¨
Ｄ＝Ｋ ／Ｂ ｏ０ 九 ｃ ｓ ｃ ２ ）
应。反应过程 中尿素用量的多少会对产物 的颗 粒 大小 和 反应 过程 中燃 烧 时 间长 短产 生一 定 的 影响 。通 过 实验研 究确定 适 宜 的尿 素 与硝 酸盐
Ｓ （ ３ ，ＡＩ ３ ＂ Ｏ，Ｅ ２ 成 硝酸盐 溶 ｒ ＮＯ ） ２ （ ）９ ＮＯ ３ Ｈ２ ｕ０３ 液 ， （ ）Ｈ３ ３ ２ ＢＯ ，尿 素 用一 定 量 的蒸馏 水充 分
原料锶 铝 配 比对 发光 粉 的性 ／影 响较 大 。 月 － ￣ １ 匕 ５ 同样 的配 方 ，同样 的反应 条件 下在 不 同的 Ｓ／ ｒ Ａ１ 比下 所 获得 的 产物 是呈 现 出不 同颜 色 的 泡沫 状 产 品 ，而且 在对 反 应所 得 产物 进行 研 磨 的过 程 中 ， 以发现 不 同 Ｓ／ 配 比的产物 的硬 度也 是 可 ｒ Ａ１ 不太 相 同的 。我 们通 过实验 研 究 ，在 某个 Ｓ／ ｒ Ａ１ 配 比下 制备 ， 以得到 良好 的长 余辉发 光材料 。 可
(整理)长余辉材料
长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。
目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。
市场上可见的产品除了初级的荧光粉外,主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。
随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。
长余辉材料受到人们越来越多的重视。
1 长余辉发光材料的类型及发展历程从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主、要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。
1.1 硫化物长余辉材料长余辉发光材料具有很长的发展历史。
1866 年法国的Sidot 首先制备出发绿光的长余辉材料ZnS:Cu，并于20 世纪初实现了工业化生产。
其后又开发出多种硫化物体系长余辉材料，如发蓝紫光的CaS:Bi，发黄色光的ZnCdS:Cu。
但是硫化物体系长余辉材料发光亮度低、余辉时间短、化学稳定性差、易潮解, 虽然可以通过添加放射性元素、材料包膜处理等手段来克服这些缺点, 但放射性元素的加入对人身健康和环境都会造成危害, 因而在实际使用中受到了极大制约。
1.2 碱土铝酸盐长余辉材料1968 年，Palilla 等人[1]在研究过程中首次观察到SrAl2O4:Eu2+的余辉现象，1991 年宋庆梅等[2,3]报道了铝酸锶铕(SrAl2O4:Eu2+和Sr4Al14O25:Eu2+)磷光体的合成及发光特性，1993 年肖志国[4]率先发现了以SrAl2O4:Eu2+，Dy3+为代表的多种稀土离子共掺杂碱土铝酸盐长余辉发光材料。
由于Dy 的加入使得该材料的发光性能比SrAl2O4:Eu2+大大提高，余辉时间可达ZnS:Cu 的10 倍以上，从此以Eu2+为激活剂、多种稀土离子共掺杂的碱土铝酸盐发光材料成为国内外竞相研究开发的热点，并很快实现了产业化。
长余辉材料
人类很早就梦想把白天的阳光储存起来作为夜间照明用，在漫长的生产实践和社会实践中，曾发现一些天然矿物在阳光的激发后能在黑暗中继续发光。经过长期的研究曾制出碱土金属的硫化物蓄光材料，如Cas，SrS，ZnS等。由于它们亮度较低，余辉时间短，而且化学性能不稳定：遇到空气中的湿气会分解变质，长期受紫外线照射后会发黑而失去发光特性，有时要加入一定量的放射性物质才能制成“夜光涂料”。这些致命的缺点给工程上的实际应用带来诸多限制，因此长期以来市场很难拓展，仅局限于一些军事上特殊需要及仪器表盘、钟表的夜间显示。
包头稀土院开发的高温固相反应制备红色长余辉荧光粉的产业化制备工艺，解决了目前长余辉材料中存在的余辉时间短、亮度低、稳定性差和容易潮解等问题，已申请国家发明专利和实用新型专利各一项。按照目前市场价格计算，生产并销售1吨新型稀土红色长余辉荧光粉可获利44万元。
长余辉发光材料是白天吸收日光或紫外线，并将光能储存起来，当光线停止照射时，将储存的光能以可见光的形式释放出来的新型功能材料，该种材料能广泛应用于建筑装饰，地铁通道，船舶运输，消防安全，室内装饰等领。现在可见光区的长余辉材料主要分为蓝色，黄绿色和红色发光材料，其中蓝色和黄绿色材料主要以稀土元素参杂的硅酸和铝酸盐为主，其发光亮度和余辉时间等发光性能已达到实际需要，其研究水平也已达到成熟阶段。然而，作为一种喜庆，吉祥象征的红色光 ，发光材料的研究发展缓慢，无法达到实际应用的要求。因此，寻找和合成具有优良性能的红色长余辉光材料是当今研究的热点课题。各国研究人员对红色发光材料进行了大量的研究并取得了一定的成果。笔者根据发光基质的不同，对目前长余辉红色发光材料的研究进行了综述，分析的各类红色发光材料的研究状况，并对今后红色发
SrAl2O4：Eu 2+和SrAl2O4：Eu 2+,Dy 3+长余辉和热释光谱
ｃ ｙ ｔ ｌｐ ａ ｅ ａ ｄ ｌ ｍｉ ｅ ｃ ｎ ｅ ｂ ｎ ｅ ｎ ｔｃ ａ ｇ ｄ ｂ ｏ ｏ ｉ ｇ Ｄｙ ＋ ｒ ｓ ａ ｈ ｓ ｎ ｕ ｎ ｓ ｅ ｃ ａ ｄ ａ ｏ ｈ ｎ ｅ ｙ ｃ ｄ ｐ ｎ 。 ｒ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｏ ａ ｔ ｏ 抖 ｈ ｗ ｈ ｔ Ａ ２ ： ＋， ３
ＤＥＮＧ ｉ － ｏ ｇ ＨＵ ｉｈ ａ ＷＡＮ Ｇ ｎ ｈ ｉ ｗ Ｕ ｏｙ ， ＸＩ 、 ｉ Ｌ ｕｙ ｎ ， Ｙ —ｕ Ｙｉ — ａ ， Ｈａ － ｉ Ｅ ７ ＼
（Ｓ ｈ ｏ ｏ ｈ ｓ ｓａ ｄＯｐ ｏ ｌ ｔｏ ｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙ ｃ ｏ ｌ ｆ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｃｒｎｃ ｎ ｉｅｒｎ ， ａ ｇ ｏ ｇＵｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ， Ｐ ｃ ｅ ｔ Ｔ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ５ ０ ０ ， Ｃ ｉａ） ａ ｇ ｈ ｕ １０ ６ ｈｎ
ｏ ｒ ２ ： 。 ｂ ｏ ｏ ｉ ｇ Ｄｙ ＋ ｗａ ｌ ｏ ｓ ｕ ｉ ｄ ｆＳ Ａ１ ０４ Ｅｕ ＋ ｙ ｃ ｄ ｐ ｎ ３ ｓ ａｓ ｔ ｄ ｅ
．
Ｆ ｏ ｔ ｅ ＸＲＤ ｎ ｏ ｏ ｕ ｉ ｓ ｅ ｃ ｅ ｕ ｔ ．ｔ ｅ ｒ ｍ ｈ ａ ｄ ｐｈ ｔ ｌ ｍ ｎｅ ｃ ｎ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｈ
杂在 Ｓ Ａ１ ｒ ２ ０４的禁带 中引入 了两个深度不同的陷阱能级； Ｄ 的掺杂不改变原来陷阱能级的深度 ，却能够显 ｙ
著地增加原来浅 陷阱能级的密度，从而改善 Ｓ Ａ１ ：ｕ ＋的余辉特性 。不同等待 时间的热释光谱 曲线显示： ｒ ２ Ｅ２ ０４
在室温下，不 同陷阱能级衰减规律的差异以及陷阱能级问存在的 电子转移，可能造成 了 Ｓ Ａ１ ：ｕ ， ｒ ２ Ｅ Ｄｙ ０４
一种核—壳—皮结构的铝基复合材料的制备及特性
然后，溶液 A 在磁力搅拌器下搅拌 10min，将溶液 B 逐滴加 入溶液 A 中，这一步骤必须缓慢进行，否则很容易造成 SiO2 Nps 的团聚，导致实验的失败。用保鲜膜将烧杯密封后以中速搅拌 1h。这 一 步 的 目 的 是 将 SiO2 Nps 包 在 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ 的 表 面
图 1 SiO2 NPs（左）的扫描电镜 ；SrAl2O4:Eu2+,Dy3（+ 右）的扫描电镜 我 们 首 先 用 紫 外 可 见 分 光 光 度 计（PE Lambda 950）测 得
了 罗 丹 明 B 的 吸 收 光 谱，并 用 FLS-920T 荧 光 光 谱 仪 测 试 了 商 用 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ 的 发 射 光 谱 和 罗 丹 明 B 的 发 射 光 谱。光 谱 表 明 ：罗 丹 明 B 有 很 广 的 激 发 范 围，其 最 佳 激 发 位 置 位 于
M 管理及其他 anagement and other
一种核—壳—皮结构的铝基复合材料的制备及特性
周宏亮1，2，牛振军2，甘佩佩2，裴学武2，张 忠2
（1 甘肃省稀土发光材料重点实验室，甘肃 白银，730922 ；2 甘肃稀土新材料股份有限公司，甘肃 白银，730922）
摘 要 ：以 Stober 纳米颗粒的制备方法为基础，制备出一种核 - 壳 - 皮结构的节能材料。首先以商用绿色 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ 为核， 然后在复合的 Dy3+ 颗粒外表上再包覆一层罗丹明 B 染料的皮，从而获得一种新型节能材料。这种节能材料可以发出很强的红色
纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的制备与性能
纳米SrAl2O4：Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的制备与性能肖琴;肖丽媛;刘应亮【摘要】采用水热-均匀共沉淀法制备了纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过XRD、TEM、荧光光谱、热释光谱对其结构和性能进行分析.XRD结果表明所制备的SrAl2O4:Eu2+Dy3+纳米发光材料为单相,属单斜晶系.TEM测试表明纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料为规则的球状粒子,粒径为50～80 nm,且分散性良好.激发和发射光谱测试表明,样品的激发光谱是峰值在356 nm 的连续宽带谱,发射光谱是峰值位于512 nm的宽带谱,与SrAl2O4:Eu2+,Dy3+粗晶材料相比,激发和发射光谱都出现了"蓝移"现象.样品的热释光峰值位于358 K,适合于产生长余辉.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2010(026)007【总页数】5页(P1240-1244)【关键词】水热-均匀共沉淀法;SrAl2O4:Eu2+,Dy3+;纳米粉体;长余辉发光【作者】肖琴;肖丽媛;刘应亮【作者单位】暨南大学化学系纳米化学研究所,广州,510632;暨南大学化学系纳米化学研究所,广州,510632;暨南大学化学系纳米化学研究所,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】O614.23+2;O614.3+1;O614.33+8;O614.342纳米材料因量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应而具有不同于体相材料的光、电、磁等特性，近年来对纳米发光材料的研究不断取得新的进展。
稀土掺杂纳米发光材料，由于与常规尺寸材料相比具有许多独特的性能，如高发光效率、高猝灭浓度和寿命等，引起人们的广泛研究兴趣[1]。
SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+是一种新型、稳定、高效的黄绿色长余辉发光材料。
这种材料具有发光效率高、余辉时间长、化学稳定性好、无放射性污染等特点，它不仅在弱光照明、指示等领域有很重要的应用价值，而且在信息存储和高能探测等方面也展示出诱人的前景[2-3]，尤其是纳米级的SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+发光材料的应用范围更加广阔。
储能自发光涂料的研制及性能
储能自发光涂料的研制及性能黄韦星;曾和平;余力;彭益文【摘要】Synthesis of afterglow rare earth luminescent materialsSrAl2O4 ;Eu2+ , Dy3+ were described by combustion method. A new kinds of afterglow self - luminous coatings was prepared by adding proper dosage of luminescent powders and other aids into polyacrylic acid resin modified by Siloxane - silica sol. Optimum formulation for the self - luminous coatings were determined. Various properties of the self - luminous coatings were tested. Factors influencing the self - luminous coatings performance were also discussed.%采用燃烧法制备了长余辉稀土发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+.以有机硅-硅溶胶改性丙烯酸树脂为基料,添加适当的发光粉及助剂研制出一种新型长余辉发光涂料,确定了该涂料的最佳配方,测定了发光涂料的各种性能,探讨了影响发光涂料性能的各种因素.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】5页(P66-70)【关键词】丙烯酸树脂;长余辉;硅溶胶改性;自发光涂料【作者】黄韦星;曾和平;余力;彭益文【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广东广州510631;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510631;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510631;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510631【正文语种】中文【中图分类】O63以SrAl2O4: Eu2+, Dy3+为代表的铝酸盐长余辉储能发光材料是20世纪90年代发展起来的新一代发光材料[1-2]. 该类发光材料在太阳光或灯光等可见光照射下吸收并储存光能，光照停止后，将吸收的能量再以可见光的形式缓慢释放出来[3-4]. 此类发光材料发光亮度高，余辉时间长，无放射性辐射，余辉性能可调等特性，与传统ZnS 基质发光材料相比，制备过程中不会产生有毒物质[5-8]. 这种功能性光致发光材料用途十分广泛，可用于建筑装饰装璜、公共场所安全通道的警示标志，还可用作应急照明[6-7].由于稀土金属铝酸盐材料自身耐水性差，极易吸水而失去发光特性，在制作水性涂料时，发光材料必须先对表面进行耐水处理(包膜)[8-10]，工艺复杂.作为发光涂料,选用的成膜物必须具备的基本条件:(1)成膜物与发光粉的匹配性能要好;(2)成膜物的透明性要好,杂质含量要低,不带其他色调,只有透明的胶料才能充分显示发光效果;(3)树脂的附着性、耐磨性,尤其是抗老化性能等各项指标要符合实际应用的需要[11].丙烯酸类树脂具有良好的透光性、耐油性、耐氧化性和耐候性，对极性和非极性表面均具有很强的附着力，但其耐水性、耐沾污性差及低温变脆、高温变粘等缺点严重影响了其性能的发挥[12]；而有机硅树脂具有耐热性、耐候性、憎水性能和保光性等，但不能常温自干，对底层的附着力差，耐有机溶剂性差，价格较贵[13]. 因此，本文将2类高分子材料复合在一起，制备出兼具二者优异性能的新材料.1.1 实验试剂和仪器试剂：Sr(NO3)2(A.R)；A1(NO3)3·9H2O(A.R)；尿素(A.R)；H3BO3(A.R)；HNO3(A.R)；Eu2O3(99.99%)；Dy2O3(99.99%)；无水乙醇(A.R)；正硅酸乙酯(A.R)；γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A.R)；甲基丙烯酸甲酯(A.R)；甲基丙烯酸丁酯(A.R)；甲基丙烯酸(A.R)；过氧化二苯甲酰(A.R)；助剂(A.R);以上试剂均来自上海晶纯试剂有限公司.仪器：SX2-4-13高温箱式电阻炉，武汉亚华电炉有限公司；日立F-2500型荧光光谱仪；TES-1332A光照度计，泰仕电子工业股份有限公司；DW-3数显电动搅拌器，巩义市予华仪器有限公司；国家标准不锈钢74 μm检验筛，金坛市富华仪器有限公司；11W，220W日光灯；刚玉坩埚.1.2 发光材料的制备与性能依次称取适量氧化铕、氧化镝粉末，用稀释后的浓硝酸溶解，加热搅拌配成离子溶液A，再依次称取适量硝酸锶、九水硝酸铝、尿素、硼酸，用二次蒸馏水溶解，配成基体溶液B，在加热搅拌状态下，将B缓慢加入到A中得到混合溶液，80 ℃蒸发部分水后至溶胶状，将前驱体溶液迅速转移到刚玉坩埚中，密封；预先将高温电阻炉预热至600 ℃，将装有前躯体溶液的坩埚快速放入，关闭炉门.前驱体溶液受热即刻沸腾，燃烧反应激烈进行，反应放出大量的热，整个过程在5 min 完成，取出样品后室温冷却，产物为淡黄绿色疏松多孔固体，对产物研磨，即为SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ 发光材料粉体，其初始照度15 lux，余辉时间长达12 h，激发峰为320 nm和365 nm，发射峰为510 nm[14].如果发光粉粒度达到纳米级时，Dy和Eu的相对含量发生变化，或者晶格被破坏，发光亮度降低甚至不发光[15].但发光粉的粒度过大,会导致涂膜不均匀或者表观不光滑，在本试验中发光粉粒径在75 μm以上.1.3 发光涂料的制备1.3.1 涂料的制备过程(1)改性硅溶胶的制备取10.42 g 正硅酸乙酯和9.15 g无水乙醇，搅拌均匀，于70 ℃水浴加热，然后缓慢加入7.2 g蒸馏水继续搅拌，用少量乙酸作催化剂，直至混合溶液由混浊变澄清形成溶胶，用浓盐酸调节溶胶pH至2，静置陈化后使用[15].取一定质量上述制备的硅溶胶，加入2倍量的硅烷偶联剂(γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，于70 ℃水浴加热搅拌3 h，静置陈化备用.(2)涂料的制备丙烯酸树脂采用本体聚合的方法[16]，所用试剂配方见表1.首先向四口烧瓶中通入氮气5 min，然后抽空，再通入氮气5 min,再抽空，往复3次，以保障反应中为无氧氛围，同时，按表1配比先加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯，然后加入少量引发剂，搅拌,并打开冷凝装置,控制在85 ℃，反应时间为2～3 h，产物为白色澄清透明丙烯酸树脂.继续添加适量有机硅-硅溶胶,并补加引发剂过氧化二苯甲酰，85 ℃继续搅拌2 h，整个反应始终在氮气的保护下进行.1.3.2 涂料的性能指标有机硅-硅溶胶改性丙烯酸树脂配备的涂层性能测试方法见表2.1.3.3 发光涂料的制备在上述制备的涂料中按一定比例加入荧光粉(5%～50%)，搅拌均匀后备用，成膜时按照表1比例在上述树脂中加入适量固化剂，在玻璃板上室温固化成膜.1.4 发光涂料的辉度测试将制备的发光涂料样板进行辉度测试，测试条件为：220 W日光灯照射5 min，发光涂料板与灯距离20 cm，照度计与发光涂料板距离3.0 cm.1.5 发光涂料的激发光谱和发射光谱测试用日立F-2500型荧光分光光度计测定样品的激发光谱和发射光谱,光源为150 W 氙灯.2.1 发光涂料的发光强度、长余辉特征表3看出，照射5 min的样板在暗室前1 min内衰减最快，从13.7 lux快速衰减到1.2 lux，随后衰减逐渐趋缓，从第6 min到60 min照度只衰减了0.1 lux，6h后持续照度0.4 lux，这比人眼最低可见0.35 lux仍高，余辉衰减曲线如图1所示.2.2 发光涂料的激发光谱和发射光谱图2为SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ 发光粉的激发光谱和发射光谱，图3为SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ 发光涂料的激发光谱和发射光谱.从图2看出，该材料的激发光谱是一个较宽的谱带，在320 nm和365 nm附近各有1个激发峰，属于Eu2+的 4f →5d 跃迁.该激发谱在可见光区仍有较大强度，说明此类发光粉可应用于以可见光为激发光源的领域.将发光光度计的激发波长固定在 320 nm和365 nm，测得此样品的发射峰均为510 nm，属于 Eu2+的5d→4f跃迁[15].图3表明，稀土长余辉发光涂料的激发和发射光谱与图2中稀土长余辉发光粉的激发和发射光谱相似.长余辉涂料的发射光谱峰值也在510 nm处，属于Eu2+的5 d→4f跃迁.2个图中激发光谱存在细微区别，365 nm的激发峰较图2中有所减弱，可能是涂料母体的影响，但整体来看，改性丙烯酸涂料对发光粉的光致发光特性几乎无影响.2.3 发光涂料的照度随质量分数的变化曲线如果仅考虑发光涂料的照度，一般随着发光粉质量分数的增加,发光涂料的照度也会随着增加，但当发光粉质量分数超过30%时，涂料照度增加缓慢，超过50%,对照度提高不明显(图4).发光粉的掺入量对发光涂料的余辉照度和时间以及干燥时间也有影响，发光粉的掺入量越大，发光涂料的余辉亮度越高，衰减越慢，余辉时间越长，干燥时间也越短，但当超过50%时涂料很容易固化而导致发光粉与涂料混合不匀.2.4 发光涂料在不同光源下的余辉特性图5(发光粉质量分数为30%)表明，太阳光光源初始照度最高(10.8 lux)，最后余辉照度也最高(0.5 lux，比人眼可见最低照度0.35 lux高)，在前60 s快衰减阶段，太阳光衰减最慢，因为太阳光为复合光，波谱宽亮度也较高.220 W日光灯照30 min比照5 min的初始亮度要高，但在10 s后衰减照度基本相同，最后余辉亮度和时间也基本相同(0.5 lux，16 h).但是日光灯11 W照射15 min,比用220 W照射5 min效果要差(220 W、5 min初始照度6.8 lux，11 W、30 min初始照度3.4 lux)，说明光照强度越高，初始亮度和余辉亮度都会较高.2.5 发光涂料的化学稳定性将发光涂料涂于玻璃基板上，在水、质量分数(下同)5%NaCl溶液、体积分数(下同)5%HCl溶液、质量分数(下同)5%NaOH溶液中各浸泡96h，其发光性能基本无变化(表4)，表明该发光涂料可在潮湿的环境甚至酸碱性较强的环境中长期使用.从图6和表4中可以看出，在5%HCl中初始照度比未处理前初始照度略低，这说明仍有极少量盐酸溶液浸入涂料母体与发光粉发生反应，但其对余辉照度和余辉时间并没有太大影响.相对来说，5%HCl溶液和5%NaOH溶液处理后初始照度较低及余辉衰减较快，但最后持续照度和时间在60 s后基本相同.(1)以有机硅-硅溶胶改性丙烯酸树脂为成膜物质，加入长余辉发光粉及其他助剂，研制出超长余辉稀土发光涂料，其中发光粉的含量为30%～50%时，成膜性较好，余辉时间可达12 h以上.(2)发光粉的掺入量越大，初始亮度越高，衰减越慢，余辉时间也越长.考虑成本及亮度等相关因素，掺入量40%效果较好，同时发光粉粒径也应该控制，既要保持其亮度，同时又需保证成膜后的光滑性.(3)在采用SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ 发光粉和有机硅-硅溶胶改性丙烯酸树脂制备发光涂料时，SrAl2O4: Eu2+, Dy3+发光粉不需要预先包膜处理，制备工艺简单.发光涂料经复合光如太阳光照射时其发光亮度和余辉性能均比日光灯或者单一波长光源照射效果较好.Key words: polyacrylic acid resin; long afterglow; modified silica-sol; self-luminous coatings【相关文献】[1] 罗昔贤，于晶杰，林广旭.长余辉发光材料研究进展[J].发光学报，2002，23 (5)：497-502. 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２ １ 仪 器 与 试 剂 ．
本 实验 所 用 仪 器 主 要 有 Ｓ ． ａｉ ＤＢｓ ｃ型 喷 雾 干
收 稿 日期 ： ０ １ ３２ ；修 订 日期 ： ０ １ ５２ ２ １ － －７ ０ ２ １－ －３ ０ 作 者 简 介 ： 林 生 （ ９ ６一） 男 ， 西 泰 和 人 ， 授 级 高 级 工 程 师 ，主 要 从事 稀 土冶 金 和 稀 土 材料 的研 究 。 王 １６ ， 江 教
１ 引
言
胶法 、 波 法 、 热 法 、 烧 法 等 已成 功 地 用 于 微 水 燃 ＳＡ 光体材 料 的合成 ’ ｒＩ 磷 Ｏ Ｊ ｍ 。这些 方 法虽 解
ＳＡ Ｅ 作 为 一 种 长余 辉 发 光 材 料 ， ｒ１ ： ｕ Ｏ 因 其发光 效率 高 、 余辉 时 间长 、 化学 稳定 性好 以及无
目前 国 内外 已有 研 究 者 用 此 法 合 成 Ｙ Ｇ： ｅ Ａ Ｃ、
Ｂａ 】Ｏ１： ｎ Ａ１】 ９ Ｍ “
、
慢地 把 存 储 在 陷 阱 内 的 电 子 （ 空 穴 ） 放 到 或 释
Ｅｌ ｌ ２ ５ 的 ｄ激 发 态 ， 而 延长 余 辉 时 间。Ｙ ｍ ｍ ｔ 从 ａａｏ ｏ
等 通 过 热 释 光 谱 的测 量 ， 别 对 掺 杂 ｃ ¨ 、 分 ｅ
目前 ＳＡ ： Ｅ “， ｙ 的 制 备 以高 温 固 相 ｒ１ ： ｕ Ｄ Ｏ 法为 主 ， 此法 存 在烧 结 温度 高 、 物粒 径 大 、 但 产 尺 寸分 布不 均 匀 和 球 磨 后 发 光 效 率 明显 降低 等 缺 点 。许 多新 的合 成方 法 ， 如共沉 淀法 、 溶胶 ． 凝
发光 性能 的影 响。
Ｎ ¨ 、 ｈ 和 Ｄ ¨ 的 ＳＡ Ｅ “ 材 料 的 ｄ Ｔ¨ ｙ ｒ１ ： ｕ Ｏ
余 辉特 性进行 了研究 ， 发现 ＳＡ ， Ｅ “， ｙ 的 ｒＩ ： ｕ Ｄ ¨ Ｏ
热 释发光 峰 的峰值温 度 最高 ， ３ ０ Ｋ， 稀土 共 为 ０ 在
掺 杂 的 ＳＡ Ｅ “系列 材料 中具有最 长余 辉 。 ｒ１ ： ｕ Ｏ
放 射性 污染 等 优 点 而 被 人 们 广 泛 应 用 于 特 殊 指 示 、 间 显 示、 艺 美 术 和 红 外 转 换 等 领 域。 夜 工 陈永杰 等… 研究 表 明 ， ｙ 具有 适 合 的 光学 电负 Ｄ¨ 性 ， 电子 （ 对 或空 穴 ） 有 适 宜 的 亲 和 力 ， 以慢 具 可
决 了 固相 法 的部分 问题 ， 仍存 在制备 过程复 杂 、 ห้องสมุดไป่ตู้
设 备要求 高 、 污染 环 境 等 不 足 。喷 雾 热 解法 设 备
简单 、 作 简便 、 操 易于 工业 化 生产 ， 制 备 的荧 光 所
粉具 有产物 形状 规则 、 尺寸可 控 、 径分 布窄等 特 粒
点 ， 非常具 有发 展前 途 的一 种荧光 粉制 备技术 。 是
摘要 ： 采用喷雾热解两段法制备了 Ｓ １ Ｅ “ Ｄ 长余辉发光材料， ｒ ： ｕ ，ｙ ＡＯ 并利用 Ｘ Ｄ Ｓ Ｍ、 Ｒ 、 荧光长余辉亮度 Ｅ
测 试 等 方法 分 析 了不 同制 备 工 艺 条 件 下 ＳＡ２ 。 Ｅ ， ｙ 发 光 材 料 的 结 构 、 貌 以及 发 光 性 能 的 变 化 。 结 ｒ１ ：ｕ Ｄ“ ０ 形
果 表明 ： 采用喷雾 热解两段法可制备 出球形 ＳＡ。 Ｅ “， ｙ ｒ １ ： ｕ Ｄ 长余辉 发光材料 ，ｒ １ Ｅ “， ｙ 的晶体 结 ０ ＳＡ ： ｕ Ｄ “ ０
构 与 仅ＳＡ２ ４ 一ｒ ｌ 磷石英晶体结构 相同。热解温 度 、 Ｏ 还原 温度 、 添加剂对 产物的形貌 、 粒度分 布 、 发光性 能有 较 大影响 。较之高温固相法 ， 喷雾热 解法 制备 的 ＳＡ ： Ｅ “， ｙ 具有 发光 性能 好 、 ｒ１ ： ｕ Ｄ” Ｏ 形貌 好 、 粒度 分 布窄等
优点 。
关
键
词： 喷雾热解法 ； ｒ １ｏ ： ｕ Ｄ “ ； ＳＡ ４Ｅ “， ｙ 长余辉 ； 发光材料
Ｐ Ｓ ７ ．５ Ｈ ＡＣ ： ８ ５ ． ｘ Ｐ Ｃ： ８５ ＡＣ ７ ５ Ｈ 文 献标 识 码 ： Ａ
中图 分 类 号 ： ４ ２ ３ ０ ８．１
ＤＯ Ｉ：１ ３ ８８ ｇ ｂ ０１１ ０ ０ ６６ ０． ７ ／ｆｘ ２ ３２ ８． ７
第３ ２卷
第８ 期
发 光 学 报
ＣＨＩ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｌ Ｅ Ｊ ＵＭ Ｉ ＮＥＳ ＣＥＮＣＥ
Ｖ０ ‘ ２ ｌ ３ Ｎｏ ８ ． Ａｕ ．，２０１ ｇ １
２１ ０ １年 ８月
文 章 编 号 ： ０ ０ ７ ３ （ ０ ） ８ ７ ６ ０ １ ０ －０ ２ ２ １ ０ － ６ — １ ０ ７
Ｓ Ａ２ ： ｕ Ｄ ３ 长余 辉 发 光 材 料 的 ｒ ｌＯ４ Ｅ ， ｙ ＋
喷 雾热 解 制 备 及 其 表 征
王林 生 ，李 敏 ，赖 华 生 ，文 小 强 ，周 健 ，黄 可 龙
４０ ８ ； ２ １０ ３ ．赣 州 有 色 冶 金研 究所 ，江 西 赣 州 ３ １０ ） ４ ０ ０ ３ １０ ４ ００； ３ ．江 西 理 工 大 学 材 料 与化 学 ３ 程 学 院 ，江西 赣 州 ２ （ ．中南 大 学 化 学 化 工 学 院 ， 南 长 沙 １ 湖