导读:本文包含了单一基质白光荧光粉论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:无机固体化学,CaAl2Si2O8∶Eu2+,Mn2+,晶胞参数,光谱特性
单一基质白光荧光粉论文文献综述
王飞,田一光,张乔[1](2019)在《单一基质白光荧光粉Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)的晶胞参数变化和光谱特性》一文中研究指出利用高温固相反应制备了Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.325,0.35,0.375,0.40,0.425)一系列试样,系统研究了Mn~(2+)取代基质中Ca~(2+)进入晶格中对其晶胞参数和光谱特性影响。Mn~(2+)以类质同相替代Ca~(2+)进入晶体晶格中,形成了连续固溶体,试样均为叁斜晶系,P空间群。随着Mn~(2+)掺杂量增加,晶胞参数(a,b,c,γ)和晶胞体积V均呈线性递减,且a轴减幅最大,b轴最小,晶面夹角(α,β)呈线性递增。在357 nm激发下,获得的Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)发射光谱均有Eu~(2+)的4f→5d跃迁产生的433 nm和Mn~(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S)跃迁产生的567 nm两个宽带谱组成。在荧光粉Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)中,Eu~(2+)与Mn~(2+)间存在能量传递,Eu~(2+)→Mn~(2+)间能量传递的临界距离R_(Eu-Mn)=0.947 1 nm,Eu~(2+)→Mn~(2+)能量传递过程为电四极-电四极的多极矩相互作用。通过改变Mn~(2+)掺杂量,在紫外芯片的有效激发下,荧光粉的发射光颜色可从蓝光区(0.158 2,0.086 0)逐渐移至近白光区(0.295 3,0.298 9),可获得一种紫外激发适用于白光LED的单一组分白色荧光粉。(本文来源于《无机化学学报》期刊2019年01期)
关安翔[2](2017)在《单一基质光色可调白光荧光粉的合成及其光学性质研究》一文中研究指出本课题旨在研究出一种单一基质白光发射的荧光粉,以解决由InGaN基和YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉组装而成的白光LED由于缺少红光组分而导致色温偏高、显色指数差等缺点。实验通过采用传统的高温固相法合成了Sr_6Gd_2Na_2(P0_4)_6F_2:Eu~(2+),Mn~(2+)、Ca_2NaSi0_4F:Ce~(3+),Mn~(2+)、Ca_3YNa(P0_4)_3F:Ce~(3+),Mn~(2+)以及Sr_8ZnY(P0_4)_7:Ce~(3+),Mn~(2+),Tb~(3+)四个体系的单相白光荧光粉,并利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光分光光度计以及荧光寿命测试系统等手段对合成样品进行了表征。在表征的基础上,深入探讨了样品形貌特征和基质组成,激活剂/敏化剂对物质相纯度、荧光强度的影响以及它们两者之间的能量传递机理,实验所得结论如下:(1)采用高温固相法,在还原气氛的条件下合成了 Eu~(2+)、Mn~(2+)单掺和共掺的Sr_6Gd_2Na_2(P0_4)_6F_2荧光粉。研究结果表明,合成的样品为纯相,并未观察到杂相的存在。样品呈无规则颗粒状,表面光滑,颗粒尺寸分布在5μm左右。共掺Eu~(2+)和Mn~(2+)的荧光粉样品在300 nm的激发下能够同时发射出Eu~(2+)位于460 nm和Mn~(2+)位于560 nm处的特征峰,且560 nm处的发射峰比单掺Mn~(2+)样品的发射峰强2.02倍。荧光寿命曲线及相关的机理研究证明了 Eu~(2+)和Mn~(2+)之间的能量传递关系,且能量传递机理以偶极-偶极相互作用为主,两种离子之间的临界距离为17.52 A。CIE色坐标分析表明所合成的Sr_6Gd_2Na_2(P0_4)_6F_2:Eu~(2+),Mn~(2+)系列荧光粉兼具颜色可调及白光发射的特性,可作为白光LED用白光荧光粉的潜在材料使用。(2)采用高温固相还原的方法制备了Ce~(3+)、Mn~(2+)共掺的Ca_2NaSiO_4F光色可调的荧光粉。在552 nnm监测下,Ce~(3+)、Mn~(2+)共掺荧光粉样品的激发光谱从250 nm延伸至450 nm,能够很好地与近紫外芯片相匹配。在338 nm的激发下,Ca_2NaSi0_4F:Ce~(3+),Mn~(2+)荧光粉的发射光谱包含了Ce~(3+)和Mn~(2+)分别位于453 nm和552 nm处的特征发射峰。随着Mn~(2+)掺杂浓度的增加,Ce~(3+)的发射峰强度逐渐减弱,其荧光寿命也不断减小,证明Ce~(3+)-Mn~(2+)间存在能量传递,且能量传递方向是从Ce~(3+)到Mn~(2+)。基于两者之间的能量传递,通过调控Mn~(2+)的掺杂量,得到了发光颜色由蓝色逐渐变至蓝白色的荧光粉。(3)高温固相法合成的Ca_3YNa(P0_4)_3F:Ce~(3+),Mn~(2+)纯相荧光粉在300nm的激发下具有两条宽且强的发射带。位于405 nm处的蓝光发射带归属于Ce~(3+)的5d~1→4f~1跃迁,而位于560 nm处的黄光发射带对应于Mn~(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S)跃迁。实验证明,Ce~(3+)到Mn~(2+)之间存在能量传递作用,可使Mn~(2+)的荧光发射强度大大增强,且能量传递效率和能量传递速率最大值可达89.35%和314.62×10~6s~(-1),说明Ce~(3+)到Mn~(2+)的能量传递是十分有效的。通过能量传递作用,在适当调节Ce~(3+)和Mn~(2+)之间相对掺杂比例的基础上,可以使目标荧光粉的发光颜色由蓝色逐步向白色和黄色转变。实验结果表明,Ca_3YNa(P0_4)_3F:Ce~(3+),Mn~(2+)荧光粉可用作紫外基白光LED上白光发射荧光材料。(4)通过高温固相合成反应,制备了一系列以Sr_8ZnY(P0_4)_7为基质,Ce~(3+)/Mn~(2+)/Tb~(3+)为掺杂离子的荧光粉。在双掺样品中,Ce~(3+)的共掺杂使Mn~(2+)和Tb~(3+)的发射光强度得到大幅度增强,说明分别存在Ce~(3+)→Mn~(2+)和Ce~(3+)→Tb~(3+)两种类型的能量传递;其中,Ce~(3+)→Mn~(2+)能量传递机理为偶极-偶极相互作用,而Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递为四极-四极相互作用。对于Ce~(3+)、Mn~(2+)和Tb~(3+)叁掺的体系,其发射光谱同时包含了叁种离子的特征发射峰:Ce~(3+)离子410 nm的蓝光发射,Mn~(2+)离子600 nm的红光发射以及Tb~(3+)离子490 nm和545 nm 的绿光发射。实验所得 Sr_8ZnY(P0_4)_7:0.05Ce~(3+),0.11Mn~(2+),0.11Tb~(3+)荧光粉的相关色温为5144.83 K,CIE值(0.33,0.34)与标准白光色坐标(0.33,0.33)非常接近,说明Sr_8ZnY(P0_4)_7:Ce~(3+),Mn~(2+),Tb~(3+)荧光粉在白光LED用单一基质白光荧光材料领域具有潜在的应用价值。(本文来源于《广西大学》期刊2017-06-01)
解俊伟[3](2017)在《碱土金属锡酸盐单一基质白光荧光粉发光性能的研究》一文中研究指出人类一直在寻求光明,光不仅驱走了黑暗而且带来了希望。我们一直在努力改善照明条件,提高生活品质。随着国家对能源环境的重视,人民的节能环保意识的日益增强,对照明的要求也逐渐提高,于是白炽灯逐渐退出了历史舞台,新一代照明技术白光LED逐渐走向了市场。白光LED凭借其得天独厚的优势,逐渐成为现代照明的主流。虽然最近几年白光LED的制造新技术层出不穷,千差万别,但最为人们所认可的是荧光转换法。这种方法本质上是利用近紫外或蓝光芯片与对应的荧光粉组合制成白光LED,以实现白光照明。因此,新型荧光粉的开发也就变得越来越重要。目前,单一基质荧光粉已经成为科研工作者不可忽视的研究热点之一。单一基质荧光粉可以避免多种基质之间能量的再吸收,从而提高发光效率。虽然,目前科研工作者已经针对这一新型的荧光材料做了很多研究工作,开发了很多体系的荧光材料。不过,现在白光LED也并非十全十美,单一基质荧光粉中红色成分与其他颜色相比明显失调,这一缺陷制约着这类荧光粉的发展。本文针对这种情况,利用稀土离子Eu~(3+)的掺杂,改善了上述难题,并进一步探究了CaSnO_3:Tb~(3+),Eu~(3+)稀土共掺杂样品中的能量传递机制,并探究了Ca_2SnO_4与Sr_2SnO_4两种基质晶体结构的差异对能量传递效率和热稳定性的影响。本文第一部分实验选用了CaSnO_3为基质,制备了稀土Tb~(3+)和Eu~(3+)掺杂的荧光粉样品。针对所制备稀土共掺样品中发生的能量传递进行了探索与求证。第二部分选用了M_2SnO_4(M=Ca,Sr)作为基质,同时研究了基质晶体结构对能量传递效率、热稳定性、光学特性等方面的影响。具体主要内容如下:(1)本部分实验首先是用溶胶凝胶法制备了CaSnO_3、CaSnO_3:Tb~(3+)、CaSnO_3:Eu~(3+)和CaSnO_3:Tb~(3+),Eu~(3+)样品。利用XRD表征了所制备样品的晶体结构,经过对比,样品的XRD图与标准卡片相一致,表明稀土掺杂并没有改变基质的晶格结构。当用378nm激发光激发时,样品CaSnO_3:Tb~(3+)发射绿光。试验中观察到随着铕离子掺杂量的增加,CaSnO_3:Tb~(3+),Eu~(3+)发射光的色调逐渐由绿光变为白光,最后呈现红光。通过荧光光谱和荧光寿命的表征,我们推测发光过程中存在能量传递。由公式拟合结果可知,样品中能量传递的机制是电四级-电四级相互作用。综上所述CaSnO_3:Tb~(3+),Eu~(3+)很有可能成为一种热门的新型荧光粉。(2)研究白光LED照明最关键的是提高发光效率。为此无数科研工作者投入了很多精力,努力开发出了多种新型荧光粉。由于目前的单一基质荧光粉大多缺少红色成分,我们的这部分试验也致力于此,针对这方面做出的一定的尝试,试图改变这种现状。本实验利用高温固相法制备了Bi~(3+)或Eu~(3+)掺杂的Ca_2SnO_4和Sr_2SnO_4荧光粉。并对样品进行了荧光性能方面的表征。我们观察到Ca_2SnO_4:Bi~(3+),Eu~(3+)和Sr_2SnO_4:Bi~(3+),Eu~(3+)的发射光的颜色可以通过稀土离子掺杂的比例来进行调节。同时我们也注意到稀土掺杂的Ca_2SnO_4系列样品的能量传递效率比Sr_2SnO_4系列高的多,通过实验探究确定这是基质的晶格结构不同引起的。另外本实验结果显示碱土锡酸盐系荧光粉也具有优秀的抗热猝灭性能,因此很有希望看到其在市场上有所应用。(本文来源于《河南大学》期刊2017-05-01)
吴疆,张萍,蒋春东,邱泽忠[4](2014)在《近紫外光激发单一基质白光荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12)∶Dy~(3+)的制备及发光特性》一文中研究指出采用高温固相法在1 400℃下合成了近紫外光激发的单一基质白光荧光粉Ca3Y2-xSi3O12∶xDy3+。XRD检测结果显示,合成的荧光粉主晶相为Ca3Y2Si3O12。荧光光谱分析结果表明:Ca3Y2-xSi3O12∶xDy3+硅酸盐荧光粉可以被348 nm的近紫外光激发,产生白光发射,两个主发射峰位于481 nm(4F9/2→6H15/2)和572 nm(4F9/2→6H13/2)。用481 nm最强峰监测,得到主激发峰位于348 nm的激发光谱,该光谱覆盖了300~450 nm的波长范围。研究了Dy3+离子掺杂浓度及助熔剂H3BO3对荧光粉发光特性的影响,Dy3+离子的最佳掺杂量x(Dy3+)为5%,助熔剂的最佳质量分数为2%。色坐标分析显示:荧光粉的色坐标随着掺杂离子浓度及助熔剂加入量改变而发生变化。x(Dy3+)为5%且H3BO3的质量分数为2%的样品的色坐标为(0.29,0.33),位于标准白光点的色坐标范围内。(本文来源于《发光学报》期刊2014年09期)
杨志平,王灿,张凤,侯春彩,梁晓双[5](2014)在《单一基质白光荧光粉Ba_3Y_(1-x)(PO_4)_3:xDy~(3+)的合成及其发光特性》一文中研究指出采用高温固相法,合成了Ba3Y1-x(PO4)3:xDy3+荧光粉。X射线衍射(XRD)图谱表明,合成物质为纯相Ba3Y(PO4)3晶体。激发谱和发射谱表明,样品的主发射峰位于486nm(4F9/2→6H15/2)和575nm(4F9/2→6H13/2),为典型的Dy3+特征发射,对应于样品的蓝光和黄光发射,其中以348nm激发时得到的峰值最强。样品的主激发峰有8个,均为Dy3+吸收,分别位于292nm(6H15/2→4D7/2),322nm(6H15/2→6P3/2),348nm(6H15/2→6P7/2),362nm(6H15/2→6P5/2),385nm(6H15/2→4M21/2),424nm(6H15/2→4G11/2),452nm(6H15/2→4I15/2)和473nm(6H15/2→4F9/2)处。研究了Dy3+掺杂浓度对发光性能的影响,在掺杂浓度x=0.08时,出现了浓度猝灭,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用;不同Dy3+掺杂浓度荧光粉发射光的色坐标均在白光区域中。同时,研究了敏化剂Ce3+对Ba3Y(PO4)3:Dy3+材料发光强度的影响。(本文来源于《光电子.激光》期刊2014年07期)
刘杰,江漫,梅咏梅,吴占超,匡少平[6](2013)在《白光发光二极管用单一基质白光荧光粉》一文中研究指出白光LED被称作新一代照明光源,有着广阔的应用前景。紫外-近紫外光激发的白光LED用单一基质白光荧光粉因具有独特的优势,成为当前白光LED用光转换材料的研究热点。本文全面综述了国内外这一领域的最新研究进展,阐述了单一离子激活,Eu2+/Mn2+、Eu2+/Ce3+、Ce3+/Mn2+、Tm3+/Dy3+、Eu3+/Dy3+共激活和叁离子共激活的单一基质白光荧光粉的研究结果和最新进展,对相应的硅酸盐、卤硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、铝酸盐等体系的光致发光及其调控机理进行了简要说明。另外,对该类材料目前存在的问题及未来发展方向进行了分析。(本文来源于《化学进展》期刊2013年12期)
陈永杰,陈琳,黄志,杨英,肖林久[7](2013)在《单一基质白光荧光粉Ba_(1.31)Ca_(0.64-x)SiO_4:0.02Eu~(2+),0.03Mn~(2+),xRe~(3+)(Re~(3+)=La~(3+),Sm~(3+))的研究》一文中研究指出采用高温固相法合成单相白色荧光粉Ba1.31Ca0.64-x SiO4:0.02Eu2+,0.03Mn2+,xRe3+(Re3+=La3+,Sm3+),研究掺杂La3+,Sm3+的荧光粉的光谱特性.XRD结果表明合成的样品具有Ba1.31Ca0.69SiO4晶相结构.荧光粉的发射光谱由蓝绿光波带(430~550 nm)和橙红光波带(560~650 nm)组成,分别归属于Eu2+取代Ba2+(Ca2+)格位的5d-4f跃迁和Mn2+取代Ca2+格位的4T1-6A1跃迁.La3+和Sm3+能够提高荧光粉的发光强度,且La3+效果较好.合成的白光荧光粉具有较好的光色参数,色温T c=4 478~5 753 K,显色指数R a均大于80.0.(本文来源于《沈阳化工大学学报》期刊2013年03期)
魏小娟[8](2013)在《LED用单一基质白光荧光粉的合成及其发光性能研究》一文中研究指出目前,白光LED实现白光的主要方法是荧光转换法,即采用一个LED芯片和荧光粉组合复合成白光。单一基质白光荧光粉在近紫外光的激发下能直接发射白光,与其它体系荧光粉相比,有颜色稳定,色彩还原性较高,成本较低等优点。因此单一基质白光荧光粉最近几年越来越受到人们的关注,成为新一代白光LED照明的研究热点。本文采用传统的高温固相法合成了一系列白光LED用荧光粉,包括RE(Eu3+,Tb3+,Dy3+)单掺杂Gd2MoB2O9荧光粉材料、Eu3+,Tb3+以及Eu3+,Dy3+共掺杂的单一基质Gd2MoB2O9白光荧光粉材料、Dy3+掺杂的Gd2(MoO4)3的白光荧光粉材料、Eu3+,Tb3+以及Eu3+,Dy3+共掺杂的单一基质Gd2(MoO4)3白光荧光粉材料,以及RE(Eu3+,Tb3+,Dy3+)掺杂的NaBaPO4荧光粉材料。采用X射线衍射、SEM、光谱分析等测试手段对材料进行了表征。采用高温固相法合成了Eu3+, Tb3+, Dy3+掺杂的Gd2MoB2O9荧光粉以及Eu3+,Tb3+和Eu3+,Dy3+共同掺杂的单一基质白光荧光粉Gd2MoB2O9。探讨了激活剂离子的不同掺杂浓度对其荧光粉发光性能的影响以及Eu3+和Tb3+, Eu3+;和Dy3+在该基质中的能量传递。研究结果表明:Eu3+,Tb3+,Dy3+的掺入并不影响样品晶体结构的形成。Gd2MoB2O9:Eu3+中Eu3+没有出现浓度猝灭效应。Tb3+和Dy3+的最佳掺杂摩尔分数分别为20%和5%。在Gd2MoB2O9基质中存在Tb3+→Eu3+和Dy3+→Eu3+的能量传递现象。通过调节Eu3+, Tb3+和Dy3+的掺杂浓度,荧光粉的色坐标在白光区域内可以实现自由调控。Gd2MoB2O9:Eu3+,Tb3+和Gd2MoB2O9:Dy3+,Eu3+是适用于白光LED的单一基质荧光粉。采用高温固相法合成了Gd2(MoO4)3:Dy3+, Gd2(MoO4)3:Eu3+,Dy3+和Gd2(MoO4)3:Eu3+,Tb3+荧光粉。探讨了激活剂离子的不同掺杂浓度对其荧光粉发光性能的影响以及Eu3+和Tb3+, Eu3+和Dy3+在该基质中的能量传递。研究结果表明:Eu3+,Tb3+,Dy3+的掺入并不影响样品晶体结构的形成。Dy3+在Gd2-x(MoO4)3:xDy3+体系中的最佳掺杂摩尔分数为12%。在Gd2(MoO4)3基质中存在Dy3+→Eu3+和Dy3+→Eu3+的能量传递。激发波长不同,样品的色坐标变化较大,在290nm激发下,系列样品的色坐标位于黄绿色区域。在393nm激发下,系列样品呈现出暖白光。通过调节Eu3+,Tb3+和Dy3+的掺杂浓度,荧光粉的色坐标在白光区域内可以实现自由调控。Gd2(MoO4)3:Dy3+,Eu3+, Gd2(MoO4)3:Tb3+,Eu3+是一种适用于白光LED的单一基质荧光粉。采用高温固相法合成了Eu3+,Tb3+,Dy3+掺杂的NaBaPO4荧光粉,探讨了激活剂离子的不同掺杂浓度对其荧光粉发光性能的影响以及Eu3+和Tb3+在该基质中的能量传递。实验结果表明:NaBaPO4荧光粉的最佳合成温度为850℃,Eu3+,Tb3+,Dy3+的掺入并不影响样品晶体结构的形成,在NaBaP04基质中,Eu3+,Tb3+,Dy3+的最佳掺杂摩尔分数分别为20%,7%和2%。在NaBaP04基质中存在Tb3+→Eu3+的能量传递。NaBa0.95-rPO4:0.05Eu3+,xTb3+荧光粉的色坐标位于橙色区域,因此,NaBaPO4:Eu3+,Tb3+并不适合作为白光LED用单一基质白色荧光粉。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2013-04-01)
杨志平,潘飞,宋延春,韩月,赵青[9](2012)在《单一基质白光荧光粉Ba_2B_2O_5:Dy~(3+)的制备与发光性能》一文中研究指出采用高温固相法合成了Ba2B2O5:Dy3+荧光粉材料,并对其发光性质进行了研究.样品发射光谱为典型的双峰谱线,分别位于483和575nm处,对应Dy3+的4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2特征跃迁.激发光谱为多峰锐谱,主峰位于348和386nm处,和UVLED管芯匹配.讨论了Dy3+物质的量分数对发射光谱的影响,结果随Dy3+物质的量分数的增大,黄蓝发射的相对强度比(IY/IB)基本不变,样品的发光强度呈现先增大后减小的趋势.研究了电荷补偿剂Li+对材料发光强度的影响,随着Li+的物质的量分数增加发光强度先增大后减小.测量并标定了Dy3+不同物质的量分数下样品的色坐标,均呈现白光发射.(本文来源于《河北大学学报(自然科学版)》期刊2012年04期)
杨志平,韩月,宋延春,赵青,潘飞[10](2012)在《单一基质白光荧光粉Sr_3Bi_(1-x)(PO_4)_3∶Dy~(3+)的制备与发光性能研究》一文中研究指出本文采用高温固相法合成了Sr3Bi1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉。XRD图谱表明合成物质为纯相Sr3Bi(PO4)3晶体结构。主激发峰位于323 nm,348 nm,362 nm,385 nm,423 nm,451 nm和471 nm,分别对应Dy3+的6H15/2到4L19/2,6P7/2,6P5/2,4I13/2,4G11/2,4I15/2,4F9/2的跃迁。主发射峰位于482 nm(4F9/2→6H15/2),575 nm(4F9/2→6H13/2),分别对应于黄光和蓝光发射,其中以348 nm激发得到的峰值最强。研究了不同Dy3+掺杂浓度对发光性能的影响。随着Dy3+浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小。当掺杂浓度x=0.08时,发光强度最好。并测试了样品的色坐标,为x=0.33,y=0.35,属于白光区域。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2012年03期)
单一基质白光荧光粉论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本课题旨在研究出一种单一基质白光发射的荧光粉,以解决由InGaN基和YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉组装而成的白光LED由于缺少红光组分而导致色温偏高、显色指数差等缺点。实验通过采用传统的高温固相法合成了Sr_6Gd_2Na_2(P0_4)_6F_2:Eu~(2+),Mn~(2+)、Ca_2NaSi0_4F:Ce~(3+),Mn~(2+)、Ca_3YNa(P0_4)_3F:Ce~(3+),Mn~(2+)以及Sr_8ZnY(P0_4)_7:Ce~(3+),Mn~(2+),Tb~(3+)四个体系的单相白光荧光粉,并利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光分光光度计以及荧光寿命测试系统等手段对合成样品进行了表征。在表征的基础上,深入探讨了样品形貌特征和基质组成,激活剂/敏化剂对物质相纯度、荧光强度的影响以及它们两者之间的能量传递机理,实验所得结论如下:(1)采用高温固相法,在还原气氛的条件下合成了 Eu~(2+)、Mn~(2+)单掺和共掺的Sr_6Gd_2Na_2(P0_4)_6F_2荧光粉。研究结果表明,合成的样品为纯相,并未观察到杂相的存在。样品呈无规则颗粒状,表面光滑,颗粒尺寸分布在5μm左右。共掺Eu~(2+)和Mn~(2+)的荧光粉样品在300 nm的激发下能够同时发射出Eu~(2+)位于460 nm和Mn~(2+)位于560 nm处的特征峰,且560 nm处的发射峰比单掺Mn~(2+)样品的发射峰强2.02倍。荧光寿命曲线及相关的机理研究证明了 Eu~(2+)和Mn~(2+)之间的能量传递关系,且能量传递机理以偶极-偶极相互作用为主,两种离子之间的临界距离为17.52 A。CIE色坐标分析表明所合成的Sr_6Gd_2Na_2(P0_4)_6F_2:Eu~(2+),Mn~(2+)系列荧光粉兼具颜色可调及白光发射的特性,可作为白光LED用白光荧光粉的潜在材料使用。(2)采用高温固相还原的方法制备了Ce~(3+)、Mn~(2+)共掺的Ca_2NaSiO_4F光色可调的荧光粉。在552 nnm监测下,Ce~(3+)、Mn~(2+)共掺荧光粉样品的激发光谱从250 nm延伸至450 nm,能够很好地与近紫外芯片相匹配。在338 nm的激发下,Ca_2NaSi0_4F:Ce~(3+),Mn~(2+)荧光粉的发射光谱包含了Ce~(3+)和Mn~(2+)分别位于453 nm和552 nm处的特征发射峰。随着Mn~(2+)掺杂浓度的增加,Ce~(3+)的发射峰强度逐渐减弱,其荧光寿命也不断减小,证明Ce~(3+)-Mn~(2+)间存在能量传递,且能量传递方向是从Ce~(3+)到Mn~(2+)。基于两者之间的能量传递,通过调控Mn~(2+)的掺杂量,得到了发光颜色由蓝色逐渐变至蓝白色的荧光粉。(3)高温固相法合成的Ca_3YNa(P0_4)_3F:Ce~(3+),Mn~(2+)纯相荧光粉在300nm的激发下具有两条宽且强的发射带。位于405 nm处的蓝光发射带归属于Ce~(3+)的5d~1→4f~1跃迁,而位于560 nm处的黄光发射带对应于Mn~(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S)跃迁。实验证明,Ce~(3+)到Mn~(2+)之间存在能量传递作用,可使Mn~(2+)的荧光发射强度大大增强,且能量传递效率和能量传递速率最大值可达89.35%和314.62×10~6s~(-1),说明Ce~(3+)到Mn~(2+)的能量传递是十分有效的。通过能量传递作用,在适当调节Ce~(3+)和Mn~(2+)之间相对掺杂比例的基础上,可以使目标荧光粉的发光颜色由蓝色逐步向白色和黄色转变。实验结果表明,Ca_3YNa(P0_4)_3F:Ce~(3+),Mn~(2+)荧光粉可用作紫外基白光LED上白光发射荧光材料。(4)通过高温固相合成反应,制备了一系列以Sr_8ZnY(P0_4)_7为基质,Ce~(3+)/Mn~(2+)/Tb~(3+)为掺杂离子的荧光粉。在双掺样品中,Ce~(3+)的共掺杂使Mn~(2+)和Tb~(3+)的发射光强度得到大幅度增强,说明分别存在Ce~(3+)→Mn~(2+)和Ce~(3+)→Tb~(3+)两种类型的能量传递;其中,Ce~(3+)→Mn~(2+)能量传递机理为偶极-偶极相互作用,而Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递为四极-四极相互作用。对于Ce~(3+)、Mn~(2+)和Tb~(3+)叁掺的体系,其发射光谱同时包含了叁种离子的特征发射峰:Ce~(3+)离子410 nm的蓝光发射,Mn~(2+)离子600 nm的红光发射以及Tb~(3+)离子490 nm和545 nm 的绿光发射。实验所得 Sr_8ZnY(P0_4)_7:0.05Ce~(3+),0.11Mn~(2+),0.11Tb~(3+)荧光粉的相关色温为5144.83 K,CIE值(0.33,0.34)与标准白光色坐标(0.33,0.33)非常接近,说明Sr_8ZnY(P0_4)_7:Ce~(3+),Mn~(2+),Tb~(3+)荧光粉在白光LED用单一基质白光荧光材料领域具有潜在的应用价值。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单一基质白光荧光粉论文参考文献
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标签:无机固体化学; CaAl2Si2O8∶Eu2+; Mn2+; 晶胞参数; 光谱特性;