基于多孔硅粉的Ca 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ 荧光粉合成及其性能研究
发布时间：2021-03-23 14:03
随着社会的不断进步和发展,白光发光二极管（WLED）凭借优异的发光性能和节能环保优势正在逐步取代白炽灯、荧光灯等传统照明光源成为新一代照明光源。目前市场上的WLED主要是通过蓝光LED激发黄色荧光粉合成,但这种白光仍缺少红光波段,导致显色性差、色温高,易造成人眼不适。Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉是目前少有的能被蓝光激发的红色发光材料,而且具有稳定性较好、光谱特性优异等优点。但是原料熔点高、惰性强的缺点使制备纯物相、发光性能优异的Ca2Si5N8:Eu2+红色荧光粉仍是世界范围的共性难题,因此选用合适的原料制备纯物相且发光性能优异的Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉对该类荧光粉的应用具有重要的现实意义。本文以多孔硅粉（PSi）作为硅源,采用金属钙和铕的氨溶液与多孔硅粉进行液相混料,通过固相烧结的方法合成了 Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉。主要研究内容如下:通过Ag+辅助化学腐蚀法制备多孔硅粉,发现随着腐蚀温度的增加,多孔硅粉孔径逐渐增大,腐蚀温度为40℃条件下获得孔较深较大且分布均匀的多孔硅粉。以多孔硅粉作为硅源合成了 Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉样品。经液氨介质混料后,Ca和E...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＬＥ１）发光原理图??Ｆｉｇ．?１．１?ＬＥＤ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??
浙江理工大学硕士学位论文?基于多孔硅粉的Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋荧光粉的合成及其性能研究??ＢＩＩＥＳＥＳｌｉｌ?????—＿＿＿＿＿＿?—?１??????图１．２?ＷＬＥＤ的三种合成途径示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ＷＬＥＤ??１．３荧光粉概述??１．３．１荧光粉的发光机理??荧光粉是一种在一定的激发条件下可以发光的固体材料［２８］。当它受到外部能量源，如??电子束（阴极发光）或超短波长的光或电磁波的激发时，就会发射出光子。荧光粉发光１２９１??实际是电子跃迁产生的结果，图１．３为荧光粉的发光原理图。荧光粉通常由基质晶格和激??活剂（发光中心）组成，基质晶格吸收能量，电子从基态跃迁为激发态，然后将能量传递??给激活离子，其原子核外价电子能级从基态跃迁至不稳定的高能激发态，经过驰豫过程以??热或晶格振动的形式释放小部分能量跃迁至相对稳定的低能激发态，即发光能级，最后从??发光能级自发的回到基态，能量以光的形式释放出来，即为荧光。??碰晶格激发态?Ｕ：六ｆ?激活剂Ａ能激絲????ＭＪ＼ｒ??５???非辐射跃迁??激活剂低能激发态??基质晶格雜态?ｗ??图１．３荧光粉发光原理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒ?ｐｏｗｄｅｒ??荧光粉的效率是能量传递过程中能量的损失即能量驰豫来决定的，能量驰豫是一种将??能量转换为热量的过程［３（）】。发光效率是指释放的能最和吸收的能１ｆｔ之比。相比于通过ＲＧＢ??４??
浙江理工大学硕士学位论文?基于多孔硅粉的Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋荧光粉的合成及其性能研究??ＢＩＩＥＳＥＳｌｉｌ?????—＿＿＿＿＿＿?—?１??????图１．２?ＷＬＥＤ的三种合成途径示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ＷＬＥＤ??１．３荧光粉概述??１．３．１荧光粉的发光机理??荧光粉是一种在一定的激发条件下可以发光的固体材料［２８］。当它受到外部能量源，如??电子束（阴极发光）或超短波长的光或电磁波的激发时，就会发射出光子。荧光粉发光１２９１??实际是电子跃迁产生的结果，图１．３为荧光粉的发光原理图。荧光粉通常由基质晶格和激??活剂（发光中心）组成，基质晶格吸收能量，电子从基态跃迁为激发态，然后将能量传递??给激活离子，其原子核外价电子能级从基态跃迁至不稳定的高能激发态，经过驰豫过程以??热或晶格振动的形式释放小部分能量跃迁至相对稳定的低能激发态，即发光能级，最后从??发光能级自发的回到基态，能量以光的形式释放出来，即为荧光。??碰晶格激发态?Ｕ：六ｆ?激活剂Ａ能激絲????ＭＪ＼ｒ??５???非辐射跃迁??激活剂低能激发态??基质晶格雜态?ｗ??图１．３荧光粉发光原理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒ?ｐｏｗｄｅｒ??荧光粉的效率是能量传递过程中能量的损失即能量驰豫来决定的，能量驰豫是一种将??能量转换为热量的过程［３（）】。发光效率是指释放的能最和吸收的能１ｆｔ之比。相比于通过ＲＧＢ??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]红色SrxCa0.99-xEu0.01WO4固溶体荧光粉光致发光的声子调控[J]. 高杨,王廷华,董默,于广浩,吕强. 物理实验. 2019(08)
[2]Recent advances in solid-state LED phosphors with thermally stable luminescence[J]. Jianwei Qiao,Jing Zhao,Quanlin Liu,Zhiguo Xia. Journal of Rare Earths. 2019(06)
[3]B3+/Li+共掺杂对Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉发光性能的影响[J]. 高尚,任文静,王耐艳. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]Si替代β-Si3N4对合成β-sialon荧光粉性能的影响[J]. 刘凯,黎秋航,梁超,何锦华. 中国照明电器. 2018(06)
[5]Synthesis, structure and luminescent properties of yellow phosphor La3Si6N11:Ce3+ for high power white-LEDs[J]. Fu Du,Weidong Zhuang,Ronghui Liu,Yuanhong Liu,Wei Gao,Xia Zhang,Yuan Xue,Hongrui Hao. Journal of Rare Earths. 2017(11)
[6]硼掺杂对Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉发光性能的影响[J]. 张阳,高尚,王耐艳. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]微波辅助液相沉淀法合成Ca（MoO4）1-x（WO4）x:Eu3+红色荧光粉[J]. 曾青云,肖婷,陈喜蓉,赵娟刚,李青,王宗俊. 有色金属科学与工程. 2017(05)
[8]液相混合辅助低温制备Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉[J]. 张梦菲,刘凡,张阳,陈杰,王耐艳. 浙江理工大学学报. 2016(07)
[9]中村修二:InGaN发展前景乐观[J]. 贾磊. 无机盐工业. 2015(10)
[10]优化金属辅助法腐蚀液组分制备多孔硅[J]. 王冲,周小会,韩焕美,鄢琴,肖守军. 无机化学学报. 2011(12)
硕士论文
[1]多孔硅形成机理及其荧光特性的研究[D]. 王晓静.曲阜师范大学 2003
本文编号：3095923
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＬＥ１）发光原理图??Ｆｉｇ．?１．１?ＬＥＤ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??
浙江理工大学硕士学位论文?基于多孔硅粉的Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋荧光粉的合成及其性能研究??ＢＩＩＥＳＥＳｌｉｌ?????—＿＿＿＿＿＿?—?１??????图１．２?ＷＬＥＤ的三种合成途径示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ＷＬＥＤ??１．３荧光粉概述??１．３．１荧光粉的发光机理??荧光粉是一种在一定的激发条件下可以发光的固体材料［２８］。当它受到外部能量源，如??电子束（阴极发光）或超短波长的光或电磁波的激发时，就会发射出光子。荧光粉发光１２９１??实际是电子跃迁产生的结果，图１．３为荧光粉的发光原理图。荧光粉通常由基质晶格和激??活剂（发光中心）组成，基质晶格吸收能量，电子从基态跃迁为激发态，然后将能量传递??给激活离子，其原子核外价电子能级从基态跃迁至不稳定的高能激发态，经过驰豫过程以??热或晶格振动的形式释放小部分能量跃迁至相对稳定的低能激发态，即发光能级，最后从??发光能级自发的回到基态，能量以光的形式释放出来，即为荧光。??碰晶格激发态?Ｕ：六ｆ?激活剂Ａ能激絲????ＭＪ＼ｒ??５???非辐射跃迁??激活剂低能激发态??基质晶格雜态?ｗ??图１．３荧光粉发光原理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒ?ｐｏｗｄｅｒ??荧光粉的效率是能量传递过程中能量的损失即能量驰豫来决定的，能量驰豫是一种将??能量转换为热量的过程［３（）】。发光效率是指释放的能最和吸收的能１ｆｔ之比。相比于通过ＲＧＢ??４??
浙江理工大学硕士学位论文?基于多孔硅粉的Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋荧光粉的合成及其性能研究??ＢＩＩＥＳＥＳｌｉｌ?????—＿＿＿＿＿＿?—?１??????图１．２?ＷＬＥＤ的三种合成途径示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ＷＬＥＤ??１．３荧光粉概述??１．３．１荧光粉的发光机理??荧光粉是一种在一定的激发条件下可以发光的固体材料［２８］。当它受到外部能量源，如??电子束（阴极发光）或超短波长的光或电磁波的激发时，就会发射出光子。荧光粉发光１２９１??实际是电子跃迁产生的结果，图１．３为荧光粉的发光原理图。荧光粉通常由基质晶格和激??活剂（发光中心）组成，基质晶格吸收能量，电子从基态跃迁为激发态，然后将能量传递??给激活离子，其原子核外价电子能级从基态跃迁至不稳定的高能激发态，经过驰豫过程以??热或晶格振动的形式释放小部分能量跃迁至相对稳定的低能激发态，即发光能级，最后从??发光能级自发的回到基态，能量以光的形式释放出来，即为荧光。??碰晶格激发态?Ｕ：六ｆ?激活剂Ａ能激絲????ＭＪ＼ｒ??５???非辐射跃迁??激活剂低能激发态??基质晶格雜态?ｗ??图１．３荧光粉发光原理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｓｐｈｏｒ?ｐｏｗｄｅｒ??荧光粉的效率是能量传递过程中能量的损失即能量驰豫来决定的，能量驰豫是一种将??能量转换为热量的过程［３（）】。发光效率是指释放的能最和吸收的能１ｆｔ之比。相比于通过ＲＧＢ??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]红色SrxCa0.99-xEu0.01WO4固溶体荧光粉光致发光的声子调控[J]. 高杨,王廷华,董默,于广浩,吕强. 物理实验. 2019(08)
[2]Recent advances in solid-state LED phosphors with thermally stable luminescence[J]. Jianwei Qiao,Jing Zhao,Quanlin Liu,Zhiguo Xia. Journal of Rare Earths. 2019(06)
[3]B3+/Li+共掺杂对Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉发光性能的影响[J]. 高尚,任文静,王耐艳. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]Si替代β-Si3N4对合成β-sialon荧光粉性能的影响[J]. 刘凯,黎秋航,梁超,何锦华. 中国照明电器. 2018(06)
[5]Synthesis, structure and luminescent properties of yellow phosphor La3Si6N11:Ce3+ for high power white-LEDs[J]. Fu Du,Weidong Zhuang,Ronghui Liu,Yuanhong Liu,Wei Gao,Xia Zhang,Yuan Xue,Hongrui Hao. Journal of Rare Earths. 2017(11)
[6]硼掺杂对Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉发光性能的影响[J]. 张阳,高尚,王耐艳. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]微波辅助液相沉淀法合成Ca（MoO4）1-x（WO4）x:Eu3+红色荧光粉[J]. 曾青云,肖婷,陈喜蓉,赵娟刚,李青,王宗俊. 有色金属科学与工程. 2017(05)
[8]液相混合辅助低温制备Ca2Si5N8:Eu2+荧光粉[J]. 张梦菲,刘凡,张阳,陈杰,王耐艳. 浙江理工大学学报. 2016(07)
[9]中村修二:InGaN发展前景乐观[J]. 贾磊. 无机盐工业. 2015(10)
[10]优化金属辅助法腐蚀液组分制备多孔硅[J]. 王冲,周小会,韩焕美,鄢琴,肖守军. 无机化学学报. 2011(12)
硕士论文
[1]多孔硅形成机理及其荧光特性的研究[D]. 王晓静.曲阜师范大学 2003
本文编号：3095923
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3095923.html
最近更新
教材专著
