氧化锌@硫酸钡纳米复合材料的制备及其发光性能的研究

发布时间：2021-10-27 13:25

　　氧化锌量子点（ZnO QDs）作为一种典型的宽禁带半导体,近年来因其化学性能多样、表面官能团丰富、可修饰性强、生物相容性良好、生物毒性低、制备方法简单且成本低廉等一系列优点在光学、电学、催化、探测等领域得到了众多科研人员的关注。而且,当其晶粒尺寸被调控到量子点尺度时,在紫外辐射的激发下其将发射出明亮的荧光,这使得ZnO QDs在生物成像、细胞标记、紫外探测、发光二极管等领域得到了广泛的应用和研究。最近几年来,紫外芯片泵浦白光发光二极管（WLED）与蓝光芯片泵浦的白光发光二极管（WLED）相比,紫外芯片泵浦WLED具有较少的蓝光发射、发光效率高、可调的发光光谱范围以及显色指数（CRI）高等优点,得到了广大科研人员的关注和研究。迄今为止商用WLED通常是通过在蓝光芯片上涂覆黄色荧光粉来实现的,即荧光粉在蓝光激发下发射黄光,并且当黄光和蓝光混合时可以获得白光。然而,蓝光芯片泵浦的WLED具有过量蓝光发射,这对人眼的伤害较大,较低的发光效率和显色指数等缺点,这驱使人们追求高效健康的WLED。而紫外芯片泵浦WLED与蓝光芯片泵浦的WLED相比,因其较少的蓝光发射、发光效率高、可调的发光光谱范围以... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

实现白光LED的两种方式

图 1-2 现已报道的白光发光二极管基于纳米材料的发展过程1.2.3 稀土基荧光粉稀土元素指的是化学元素周期表中 17 种镧系元素的统称。稀土元素的电子层具有比较特殊的结构，由于稀土元素具有特殊的 4f 层电子结构，这就使其在形成稀土化合物的时候具有特殊的发光性能。稀土元素中 7 个 4f 轨道之间可以有多种排布形式，这就导致了 4f 电子层可以形成各式各样的能级，因此稀土发光材料呈现出丰富多彩的情况。例如稀土发光材料可以被很多波段的光激发（紫外光，可见光，近红外光），从而发出多种多样的光。由于稀土的发光来自 f的跃迁，所以其发光光谱尖锐而且颜色很纯正。稀土基荧光粉在目前的白光LED中得到了广泛的应用，目前常用的稀土基蓝光荧光粉有 BaMgAl10O17:Eu2+[34Sr3MgSi2O8:Eu2+[36]。常用的绿色荧光粉有 CeMgAl11O19:Tb[37]，SrAl2O4:Eu2+[38]。常用的红色荧光粉有 Y2O3:Eu2+[39]，YVO4:Eu3+[40]。制备稀土基荧光粉的方法有高温固相法、水热合成法、共沉淀法、燃烧法、喷雾热解法、微波辐射法、溶胶凝胶法。Jung 等人制备了 SrAlO:Eu2+荧光粉[41]，，通过调节 Sr 的浓度可以

图1-3 ZnO的晶体结构：(a)岩盐矿结构，(b)立方闪锌矿结构，(c)六方纤锌矿结构。灰色小球为锌原子，黑色小球为氧原子氧化锌量子点具有出色的发光特性，其在紫外光照射下将有两个发射峰存在，其中一个发光峰位于 380 nm 左右的紫外发光峰，另一个峰是在 560 nm 的可见发射峰。氧化锌量子点的紫外发射峰是来自在光照下，位于基态的电子吸收光子的能量，从而跃迁到导带，导带电子是不稳定的电子，其向价带跃迁，与价带的电子复合发出紫外光。然而关于可见光的发光机理还不是非常明确，主流的说法有以下两种：1. 氧化锌量子点经过光照后，基态电子吸收光子的能量，从而跃迁到导带，这些被激发的电子通过非辐射跃迁的形式跃迁到缺陷能级，进而这些电子从缺陷能级以辐射跃迁的形式向价带跃迁，导致发光。机理图如图 1-4

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3461692