摘要
稀土发光材料由于其优异的发光性质在发光领域扮演着重要角色，广泛应用于发光二极管、显示器、生物成像、光学器件、固态照明、传感器等多个领域。随着人们对发光领域的深入探究，发现过渡金属离子Mn2+也具备良好的发光性质，可以作为激活剂掺杂进合适的基质材料中制备荧光粉。本文以SrMoO4和Sr2ZnSi2O7为基质，掺杂Eu3+、Tb3+和Mn2+离子制备了一系列具备优异的发光性能的荧光粉，并探究了其在离子和小分子检测、LED光学器件、固态照明、潜在指纹和发光薄膜等方面的应用，具体研究内容如下： （1）以聚丙烯酸(PAA)为模板，采用水热法制备了微米级SrMoO4:Eu3+荧光粉。并对其结构、形貌、能带和荧光性能等进行了详细的研究。实验结果表明，PAA模板的引入能够对荧光粉的形貌起到调控作用，形成了均匀的棒状SrMoO4:Eu3+。同时，引入PAA模板后荧光粉的特征发射峰从615 nm蓝移至594 nm，发射强度显著增强，并进一步讨论了荧光增强机理。应用实验表明，优化后的样品可制备性能优良的红光发射的LED光学器件，同时探讨了材料在荧光指纹鉴定中的应用。 （2）采用溶剂热法制备了纳米级SrMoO4:Ln3+/SiO2 (Ln3+=Eu3+, Tb3+, Dy3+, Sm3+)复合发光材料。通过XRD、FTIR、SEM、EDS、紫外可见分光光谱仪和发光(PL)等对样品进行了结构、形貌和性能表征。实验结果表明，与未改性的样品相比，SrMoO4:Tb3+/SiO2复合发光材料的荧光强度明显增强、颗粒尺寸显著减小。基于所制备的SrMoO4:Tb3+/SiO2复合发光材料，实现了无机离子、4-硝基苯酚(4-NP)和酪氨酸(Tyr)的灵敏性检测，检出限分别为5.88、4.70、3.96和4.94μM。这一发现可能为小分子检测开辟一条新的途径。 （3）采用低温水热法制备了Sr2ZnSi2O7:M (M=Eu3+, Tb3+, Mn2+)荧光粉。通过XRD、FTIR、SEM、紫外-可见光谱和荧光光谱对样品的结构、形貌和荧光性能进行了表征。改变掺杂离子的种类，荧光粉实现了红色和绿色荧光发射。Eu3+和Mn2+共掺Sr2ZnSi2O7基质时，通过改变离子的掺杂浓度比例，实现了从红光到黄光再到绿光的颜色可调。加入PAA模板后，样品的荧光强度增强，并对荧光增强的原因进行了讨论。探究了PAA的加入量对荧光性能的影响，并确定了最佳PAA引入量。
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