二元焦磷酸盐基质发光材料的制备及其发光性能研究

发布时间：2017-12-16 21:46

  本文关键词：二元焦磷酸盐基质发光材料的制备及其发光性能研究

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【摘要】：目前,由于全球照明能耗占总电力消耗的五分之一,众多科学工作者长期致力于节能照明领域的研究,以期解决能源日益短缺的问题,从而实现经济社会的可持续发展。发光二极管(LED)作为下一代固态照明光源,具有节能环保、转换效率高、寿命长、体积小等优异特性。在LED器件组成中荧光粉占有重要地位,因此,开发紫外光可激发的颜色可调的荧光粉尤为重要。以焦磷酸盐为基质的发光材料,因其物理化学稳定性较高、环境友好、耐热性良好等优点而受到广泛关注。本文将二元焦磷酸盐作为发光材料基质成分,以稀土元素作为发光中心成分,从降低能耗,提高热稳定性能的角度出发,探究发光中心的发光特点,主要研究内容如下:(1)采用高温固相法合成系列Eu~(2+)掺杂的Mg_(1.2)Sr_(0.8)P_2O_7蓝色发光材料,研究了样品的物相和发光性能,探讨了煅烧温度,保温时间及测试温度等影响发光行为的因素。实验结果表明,材料Mg_(1.2)Sr_(0.8)P_2O_7:Eu~(2+)的晶型好,紫光吸收能力强,热稳定性能欠佳。(2)通过高温固相法制备了系列KAlP_2O_7:Tb~(3+),Eu~(3+)发光材料。讨论了离子之间的能量传递过程及机理,设计了基于能量传递的颜色可调的发光材料,探究了材料在LED照明方面的应用。分析结果表明,Eu~(3+)可被Tb~(3+)敏化从而发射特征红色及橙红色光。通过调控两种离子的掺杂比例,利用离子间的无辐射能量传递作用,可得到绿、黄、红颜色可调的发光材料。此外,KAlP_2O_7:Tb~(3+),Eu~(3+)系列材料应用于UV-LED表现出良好的发光性能。(3)通过高温固相法制备了系列K_2CaP_2O_7:Ce~(3+),Tb~(3+)发光材料。研究了掺杂对样品物相的影响以及制备条件、环境温度对发光性能的影响,探讨了离子间的能量传递作用及机理。结果表明,掺杂离子均占据基质中Ca~(2+)离子格位,样品煅烧温度低,且热稳定性能优异。Ce~(3+)离子的引入有效提高了Tb~(3+)的发射强度,计算结果发现其能量传递类型为电偶极-电偶四极相互作用,且能量传递效率及量子产率高,表明样品具有优异的发光性能。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ422

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本文编号：1297594