【摘 要】
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从90年代实现绿色长余辉材料的产业化生产后,蓝色和绿色长余辉发光材料MAl2O4:Eu2+（M=Sr,Ca）的余辉性能已得到很大提高;而红色长余辉材料因为余辉时间短、发光强度低、耐侯性差等原因至今未能实现广泛应用。为了改良现有红色长余辉材料的性能、开发新型的红色长余辉材料,本论文对现有最佳红色长余辉材料Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+展开了一系列的研究;制备了新型的橙黄色长余辉材料Y2O2
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从90年代实现绿色长余辉材料的产业化生产后,蓝色和绿色长余辉发光材料MAl2O4:Eu2+（M=Sr,Ca）的余辉性能已得到很大提高;而红色长余辉材料因为余辉时间短、发光强度低、耐侯性差等原因至今未能实现广泛应用。为了改良现有红色长余辉材料的性能、开发新型的红色长余辉材料,本论文对现有最佳红色长余辉材料Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+展开了一系列的研究;制备了新型的橙黄色长余辉材料Y2O2S:Ti4+并对其发光特性进行了研究;同时还初步开发了新型红色长余辉材料Gd2O2CO3:Eu3+,Mg2+,Ti4+,并探讨了其在无汞荧光灯上的潜在应用;研究了硅酸盐材料MgSiO3:Mn2+,Dy3+的余辉现象和余辉机理。通过以上工作研究总结出如下结论:1.通过混合融盐助熔剂法合成了Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+的系列单相样品。研究表明样品发射光谱的红橙比I626nm/I539nm随着Eu3+含量的增加逐渐增大,在Eu3+含量为0.06时达到最大值。当Eu3+,Mg2+,Ti4+的含量分别为0.002,0.02,0.02时,样品具有最高的亮度和最长的余辉时间（5小时）,但是样品发橙黄色光。在Eu3+,Mg2+,Ti4+的含量分别为0.06,0.02,0.02时,样品余辉时间变短（3小时）但是余辉发光颜色接近标准红色发光。当Eu3+,Mg2+,Ti4+的含量分别为0.06,0.02,0.02时,在Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+中,掺杂Bi3+后余辉时间变长,最佳样品的余辉时间为3.5小时。并发现,Y2O2S:Eu3+x,Bi3+（0.01≤x≤0.10）的系列样品在真空紫外激发下也有着较为优异的发光性能,其强度达到了商用粉（Y,Gd）BO3:Eu3+的80%。制备了系列样品Y2O2S:Ti4+x（0.01≤x≤0.04）,研究发现掺杂Ti4+后的系列样品Y2O2S:Ti4+x（0.01≤x≤0.04）具有长余辉特性,样品发橙黄色光,发射峰位于574nm。研究发现,Ti4+最佳掺杂浓度为0.03,余辉时间在2小时左右。2.通过对Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+,Bi3+中缺陷态和电子态密度的研究发现:Mg2+,Ti4+,Bi3+掺入降低了Y2O2S:Eu3+的陷阱深度,改变了载流子在材料中的运动方式进而改善了长余辉材料Y2O2S:Eu3+的余辉性能。3.通过混合融盐助熔剂法制备了Gd2O2CO3:Eu3+,Mg2+,Ti4+的系列样品。研究发现Eu3+,Mg2+,Ti4+共掺杂后的样品出现了红色长余辉现象,Eu3+,Mg2+,Ti4+的最佳掺杂浓度分别为0.05,0.02,0.02。除此之外,发现Gd2O2CO3:Eu3+x（0.01≤x≤0.0.08）的系列样品在真空紫外激发下也有着较为优异的发光性能。4.通过沉淀法制备了MgSiO3:Mn2+,Dy3+的系列样品。研究发现MgSiO3在掺杂Mn2+后,发生了由低温相到高温相的相转变。共掺杂Mn2+、Dy3+后的样品出现了红色长余辉,但是余辉时间较短。Mn2+、Dy3+的最佳掺杂浓度分别为0.04,0.01。通过热释光谱和正电子湮灭的研究,发现在MgSiO3:Mn2+掺杂Dy3+后,空穴被（?）或者缔合体（?）俘获而传递至发光中心MnMg×附近的陷阱中心与电子发生复合湮灭,缔合体（?）缺陷的形成可能是产生长余辉的原因。
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