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稀土激活的硫化物长余辉材料是长余辉材料领域中的重要一类,以下从其发展历程、发光特性、代表材料、改进方向、应用领域及现存不足几个方面进行介绍:
发展历程
1866年,Sidot首先制备出了ZnS长余辉发光材料,但其中并不含有稀土离子。随着研究的不断进展,稀土硫化物长余辉发光材料逐渐成为一种众所周知的长余辉材料。20世纪90年代以后,通过改变基质组分获得了CaSrS:Eu、MgSrS:Eu等体系的长余辉材料,它们的亮度和余辉时间为传统硫化物材料的几倍。
发光特性
稀土激活的硫化物长余辉材料以稀土(主要是Eu²⁺)作为激活剂,或添加Dy³⁺、Er³⁺等稀土离子或Cu²⁺等非稀土离子作为辅助激活剂。其发光颜色多样,可覆盖从蓝色到红色的发光区域,体色鲜艳,且在弱光下吸光速度快。
代表材料
目前报道的稀土硫化物长余辉发光材料主要有ZnS:Eu²⁺、CaS:Eu或CaS:Eu,Tm、ZnS:Er³⁺、MgSrS:Eu²⁺等体系。
改进方向
在CaS为基质研究的基础上,通过改变基质组分获得新体系的长余辉材料,提高亮度和余辉时间。
添加辅助激活剂,如Dy³⁺、Er³⁺等稀土离子或Cu²⁺等非稀土离子,以改善发光性能。
应用领域
功能材料领域:可用于智能建材(如夜光标识、装饰材料)、安全指示(如应急照明、疏散标识)、特殊纺织品(如夜光纤维制品)等。
高技术领域:在一些对发光性能有特殊要求的高技术领域也有潜在应用。
现存不足
化学性质不稳定:在日光照射下,会和空气中的水反应,释放H₂S气体,不能很好地满足实际应用的要求。
发光亮度低:与稀土铝酸盐相比,发光亮度较低。
余辉时间短:余辉时间相对较短,限制了其在一些需要长时间发光场合的应用。
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