长余辉发光材料的研究现状

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于19世纪无机磷光体被系统科学的研究，1852年间Stokes与Becquerel，Verneuil，Lenard规定了第一个荧光（fluorescence）的定义，Stokes定律就是他们发表的著名定律。在1866年Sidot偶然发现ZnS具有发光现象。1867年Becquerel在Sidot的研究基础上推断出两种余辉衰减机理，指数衰减和双曲线衰减。20世纪初开始长余辉发光材料开始了具有了规模的生产和应用。二战期间由于军事和防空领域的需要，大大促进了长余辉发光材料的研究和应用的发展，但这些都是硫化物系列的材料。大约1970年以后，开始出现了一些关于铝酸盐体系长余辉发光材料性能的报道，直到20年后，才陆陆续续正式推出了余辉性能优于硫化物的铝酸盐体系发光材料。铝酸盐体系发光材料的具体优势如下：具有优越的光谱性能、化学稳定性好、使用寿命长、亮度大、无放射性以及余辉时间长等特点，其突出的储光能力得到了人们的认可，被誉为第二代长余辉发光材料。58125

但是，铝酸盐体系的发光材料存在发光色单一，基本以蓝色，绿色为主，并且红色长余辉材料的研究步调还是非常缓慢的。因此需找新型多色长余辉发光材料就显得很有必要了。目前社会对长余辉发光材料的需求仍然很大，而且也明显提高了使用标准。在这种局面下，长余辉发光材料将会迎来一个崭新的时代。

本课题旨在研究长余辉新型硅酸盐体系光致发光材料的结构及掺杂了稀土离子的余辉性能，分析了不同比例稀土元素对它们光谱性能及余辉性能的影响。

19世纪晚期到20世纪初，德国科学家E.A. Lenard及其同事制备了多种基于碱土硫/硒化物、ZnS的荧光体，并试验了多种重金属离子，稀土离子作为激活剂。20世纪30年代lenard发现了CaS:Bi3+等多种碱土硫化物和硒化物的荧光粉，因此这些最古老的荧光粉被称为Lenard荧光体[1]。但是因为此类材料具有吸湿性，与水接触反应后会产生有毒的H2S或者H2Se，导致了碱土硫化物型荧光粉得不到很好的发展；其对原料纯度要求高、对环境要求严格。

整个20世纪七十年代，人们将以稀土铕离子激活的碱土铝酸盐的研究集中用于阴极射线管和荧光灯，主要是以非化学计量和添加其他物质我研究方向[2]。等到了80年代，有人发表了Sr4Al14O25: Eu2＋的磷光体，发射光谱的最高值为490nm[3,4]。我国复旦大学教师宋庆梅等在1991年详细报道了铝酸锶铕 (SrxEu1-x)O·Al2O3和4(SrxEu1-x)O·7Al2O3磷光体的合成方法及其发光特性，报道中指出荧光衰减曲线由指数曲线拟合的快衰减和非指数曲线拟合的慢衰减过程两部分组成[5]。

松次隆嗣等人在1993年[8]较详细地研究了铝酸锶铕（SrAl2O4: Eu2+）的长余辉特性，得到其衰减规律为I＝ct－ n（n＝1.10）。1995年唐明道等[9]又对SrAl2O4:Eu2+长余辉发光特性进行研究。

1992年我国的肖志国等率先发现了以SrAl2O4:Eu2+,Dy3+为代表的共掺杂稀土离子，由于Eu2+,Dy3+的共掺杂使得该材料的发光性能比SrAl2O4: Eu2+单独掺杂大大提高，余辉时间可达ZnS:Cu2+的10倍以上。

在20世纪90年代中后期时，人们将铝酸盐体系的研究重点放到了Sr4Al14O25上面。上世纪末，已经有人报道了共掺杂Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料非常优异的发光特性。在紫外光灯的激发下，可以发射出波长在490nm附近的蓝绿光，并伴随着持久的余辉时间论文网，也具有良好的稳定性。到2000年左右，我国浙江大学的王东等人[6,7]也先后报道了高温固相法制备共掺杂Sr4Al14O25: Eu2+,Dy3+的热力学过程和一些晶体结构的信息。清华大学的林元华等人报道的Sr4Al14O25: Eu2+,Dy3+的固相法和溶胶凝胶法的制备工艺参数，使得Sr4Al14O25的研究迎来了新的局面。