长余辉发光是一种具有重要意义的光学现象。这种材料在激发源停止后,几分钟,几小时甚至更长时间都能够观察到发光现象,是一种特殊的功能材料,一种无污染,节能环保的新型照明和电子显示材料。这些特性使的长余辉发光材料在夜光指示、安全标识、光学储存和生物标记等特殊领域具有独特的用途。近年来长余辉的相关研究实现了飞跃式发展。同时也随之产生了一些关键问题,例如长余辉机理尚不明确、余辉时间不长等。目前铝酸盐材料存在着抗湿性差,颜色单一等缺点,硅酸盐虽结构稳定,但发光性能还远不如铝酸盐体系,研究新型结构的长余辉材料成为了必然趋势。本文以高温固相法制备锡酸钙基长余辉发光材料为目标,研究了制备工艺条件对发光材料性能的影响,探讨了 Li+和R3+(R3+=B3+,A13+,Ga3+)掺杂对材料的结构和发光性能的影响。主要研究内容及结论如下:(1)采用高温固相法分别在不同温度条件下制备合成Ca2SnO4:Tb3+长余辉材料,通过对比不同温度下样品的XRD、PL和余辉衰减曲线得出制备这种发光材料的最佳温度为1400℃。然后利用固相法在1400℃条件下制备掺杂不同浓度Tb3+离子的一系列长余辉材料,同样通过XRD检测材料的物相组成,PL检测了材料的发光光谱以及余辉衰减曲线,得出发光中心离子Tb3+掺入量为0.100%时余辉强度最高衰减时间也最慢,同时也分析了相应的发光机理。(2)采用高温固相法成功合成了具有绿光发射的Ca2Sn04:Tb3+,Li+长余辉发光材料。并利用X射线粉末衍射(XRD)、荧光分光光度计(PL)和余辉衰减测量等方法研究了它们的物相组成和发光性能。实验结果表明,加入少量锂离子(Li+)对Ca2SnO4:Tb3+的晶体结构并无明显影响,Ca2SnO4:Tb3+,Li+均为单相固溶体。它们的发光性能与Li+掺杂模式密切相关。Li+离子掺杂引起的晶格畸变,改变了Tb3+离子周围局部晶体场的对称性,有利于提升材料的发光性能,形成的氧空位和合适深度的陷阱提高了材料的余辉性能。然而,Lii与V"ca的缔合以及过多Li+离子引起的浓度猝灭效应都会降低材料的余辉发光性能。提出了它们的余辉机理。(3)采用高温固相法成功的制备出了由R3+(R3+=B3+,A13+,Ga3+)共掺杂的Ca2SnO4:Tb3+荧光粉。所有的共掺杂R3+离子均能有效提高其发光效率,改善发光效果,而掺入A13+的提升效果最为突出,明显优于其它两种离子,当Al3+离子的掺杂量超过0.07时,由于浓度猝灭效应使得发光性能降低。掺入的R3+离子导致基质的晶格产生畸变以及Tb3+周围局部晶体场对称性的改变,可以增强荧光粉的发光强度。V"o的形成和增加在改善荧光体的余辉性能方面起主导作用,而R-O的形成也对余辉性能起着重要作用。