酸碱两步溶胶—凝胶法制备Eu 3+ /Tb 3+ 掺杂SiO 2 -B 2 O 3 荧光粉的结构和发光性质研究

发布时间：2024-05-17 18:03

　　WLED(白色发光二级管)由于具有节能环保、高效、长寿命等优点,被认为是21世纪的新灯源,目前近紫外灯芯+红色/蓝色/绿色荧光粉是制备WLED灯的常用方法之一,因此制备出能被紫外光高效激发的各色荧光粉越来越受到科研工作者们的关注;而采用溶胶法将稀土离子掺杂到以SiO₂-B₂O₃为主要成分的基质中,可以省去将荧光粉与高分子粘合剂混合后再喷涂在玻璃灯罩上的步骤,有利于成本的控制,是未来WLED的发展方向之一。本文采用溶胶-凝胶技术,以正硅酸乙酯、硼酸三甲酯为起始原料,制备Si O₂-B₂O₃混合基质,并在SiO₂-B₂O₃的混合基质中掺入Tb³⁺、Tb³⁺/Zn²⁺、Eu³⁺、Eu³⁺/Zn²⁺、Eu³⁺/Tb³⁺、Eu<...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 稀土发光材料的概述
        1.1.1 稀土发光材料的提出背景及重要意义
        1.1.2 稀土发光材料发光机理
        1.1.3 稀土发光材料的制备方法
    1.2 稀土元素的光谱性质
        1.2.1 稀土元素的性质
        1.2.2 Eu³⁺、Tb³⁺的光谱性质
    1.3 稀土发光材料的研究现状
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 本课题组研究现状
    1.4 选题依据与研究内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 溶液的配制
    2.4 稀土发光材料的制备
        2.4.1 SiO₂:Tb³⁺与SiO₂-B₂O₃:Tb³⁺荧光粉的制备
        2.4.2 不同水解环境下 3SiO₂-B₂O₃:Tb³⁺荧光粉的制备
        2.4.3 nSi O₂-B₂O₃:Tb³⁺荧光粉的制备
        2.4.4 nSi O₂-B₂O₃: Eu³⁺荧光粉的制备
        2.4.5 不同Tb³⁺掺杂量下 3SiO₂-B₂O₃:Tb³⁺荧光粉的制备
        2.4.6 不同Eu³⁺掺杂量下 3Si O₂-B₂O₃:Eu³⁺荧光粉的制备
        2.4.7 3SiO₂-B₂O₃: Tb³⁺/ Zn²⁺及 3SiO₂-B₂O₃: Eu³⁺/ Zn²⁺荧光粉的制备
        2.4.8 3SiO₂-B₂O₃:Eu³⁺/Tb³⁺荧光粉的制备
        2.4.9 3SiO₂-B₂O₃: Eu³⁺/Tb³⁺/Zn²⁺荧光粉的制备
3 稀土发光材料的结构及其发光性质
    3.1 SiO₂: Tb³⁺与Si O₂-B₂O₃: Tb³⁺荧光粉的发光性能与结构
        3.1.1 样品发光性能分析
        3.1.2 IR谱图的分析
        3.1.3 XRD谱图分析
        3.1.4 小结
    3.2 3SiO₂-B₂O₃:Tb³⁺与 3SiO₂-B₂O₃:Tb³⁺/Zn²⁺荧光粉性能及结构
        3.2.1 激发与发射光谱分析
        3.2.2 基质中SiO₂与B₂O₃的摩尔比例对发光性能的影响
        3.2.3 不同水解条件对发光性能的影响
        3.2.4 Tb³⁺掺杂量的不同对发光性能的影响
        3.2.5 不同退火温度对最终发光强度的影响
        3.2.6 不同SiO₂与B₂O₃的摩尔比例下的红外谱图
        3.2.7 不同水解条件下 3SiO₂-B₂O₃: Tb³⁺荧光粉的红外谱图
        3.2.8 不同温度下的红外谱图
        3.2.9 不同温度下的XRD谱图
        3.2.10 TEM谱图分析
        3.2.11 Zn²⁺的掺杂对 3SiO₂-B₂O₃:Tb³⁺荧光粉的影响
        3.2.12 荧光衰减对材料发光的影响
        3.2.13 水解机理探究
        3.2.14 小结
    3.3 3SiO₂-B₂O₃: Eu³⁺与 3SiO₂-B₂O₃: Eu³⁺/Zn²⁺荧光粉性能及结构
        3.3.1 激发与发射光谱分析
        3.3.2 基质中SiO₂与B₂O₃的摩尔比例对发光性能的影响
        3.3.3 Eu³⁺掺杂量的不同对发光性能的影响
        3.3.4 不同退火温度对最终发光强度的影响
        3.3.5 不同Si O₂与B₂O₃的摩尔比例下的红外谱图
        3.3.6 不同温度下的红外谱图
        3.3.7 不同温度下的XRD谱图
        3.3.8 TEM谱图分析
        3.3.9 Zn²⁺的掺杂对 3SiO₂-B₂O₃: Eu³⁺荧光粉的影响
        3.3.10 小结
    3.4 3SiO₂-B₂O₃:Eu³⁺/Tb³⁺与 3SiO₂-B₂O₃:Eu³⁺/Tb³⁺/Zn²⁺荧光粉
        3.4.1 激发与发射光谱分析
        3.4.2 IR分析
        3.4.3 小结
4 结论
参考文献
硕士研究生期间发表的论文
致谢



本文编号：3975934