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本文采用高温固相法合成了SrZnO2及其金属离子掺杂的发光材料,应用XRD、差热-热重分析、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、扫描电镜等测试手段对材料进行了表征,初步探讨了SrZnO2基质材料的发光机理。研究了不同金属离子(Eu3+,Tb3+,Bi3+作为激活剂,Li+,Na+,K+作为共激活剂)掺杂材料的发光性能、格位取代、能量传递、浓度猝灭及其相互关系,通过研究从中筛选出几种性能较好的长波紫外激发荧光材料,并考察了掺杂离子在SrZnO2基质中的发光性能,得到了以下主要结论:采用高温固相法合成SrZnO2 基质材料,900℃开始出现SrZnO2 晶相,955℃发生明显相变,1000℃以上可以得到晶化程度好的SrZnO2荧光体,产物同时还含有微量的ZnO。在380 nm 紫外光激发下,杂质ZnO 的一价氧空位电子和价带光生空穴复合产生主峰位于520 nm 左右的绿光发射。SrZnO2能有效吸收紫外光,为材料的发光提供了前提条件。制备工艺条件对SrZnO2发光材料的发光性能有很大影响,最佳合成条件为:在N2气氛下煅烧温度为1000℃,反应时间为1h,退火方式为骤冷得到的样品发光强度最高。所制备的SrZnO2荧光体有很好的发光强度,激发与发射光谱主峰位于380 和520 nm,可望作为长波紫外激发绿色荧光体。SrZnO2:Tb3+的激发峰位于230~300 nm 之间,包含两个很强的吸收峰,250 和262nm,来源于Tb3+离子4f8→4f75d 的跃迁。它的发射光谱为典型的Tb3+离子特征发射,分别归属于Tb3+离子D3和D4 激发态能级到Fj (j = 3-6)的跃迁,以543 nm 绿光发射 5 5 7为最强。不同激发波长激发SrZnO2: Tb3+ 得到的发射光谱基本相同,表明Tb3+离子进入SrZnO2基质后可能占据一种阳离子格位,形成一个发光中心。SrZnO2:Eu3+荧光体的激发光谱在270350 nm之间出现一个宽而强的激发带,归属于O2-→Eu3+之间的电荷迁移带(CTB),其最大峰值位于301 nm处。350 nm以后的激发峰对应于Eu3+的f-f 跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于396 nm,对应于Eu3+的基态到5L6激发态的跃迁吸收。它的发射光谱为典型的Eu3+的5D0→7FJ(J=04)跃迁发射,612 nm发射主峰来源于5D0→7F2的跃迁。SrZnO2具有特殊的二维层状结构,Eu3+离子主要占据SrZnO2中的Sr2+阳离子格位,因此Eu3+离子之间的能量传递基本上被限制在二维平面中。根据渗透模型计算了Eu3+离子的理论猝灭浓度为28.6%,和实验值(27%)吻合的较好,证明了Eu3+离子间的能量传递只局限于临近格位,而浓度猝灭的产生是由于Eu3+离子将激活能传递给晶格缺陷形成的猝灭中心。