两种Ce 3+ /Eu 2+ 激活的蓝光荧光粉的制备与发光性质的调控研究

发布时间：2021-09-07 05:26

　　无机荧光粉应用领域广泛,比如照明、显示、农用转光、生物和药物分析等。不同的应用要求荧光粉具有不同的发光性质。例如,当应用于白光发光二极管（WLEDs）的普通照明时,荧光粉应该具有与LED芯片发射带相匹配的激发带、宽带发射、高量子效率和良好的热稳定性等。当将LED用作显示装置的背光源时,相关的荧光粉应具有窄发射带以获得宽色域。若将其用于植物生长领域,则应具有将绿光转为红光或将近紫外光转为某一特定波长的蓝光/红光的窄带发射。荧光粉的这些性质都与基质的晶体结构有关。因此,新型荧光粉的开发以及其结构组成与发光性质之间的关系研究对于这些应用显得至关重要。本论文主要包含以下两部分研究内容,一是以羟基磷灰石Ca₅（PO₄）₃OH为基质,探究在基质中添加H₃BO₃对其晶体结构和发光性质的影响;二是选择钠铝硼酸盐Na₂Al₂B₂O₇为初始基质,研究Eu浓度变化导致的物相组成的演变,通过有关分析发现了Eu

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

未添加H3BO3的不同Ca/P比样品的XRD图谱

两种Ce3+/Eu2+激活的蓝光荧光粉的制备与发光性质的调控研究15图2-2.固定Ca/P比且同步改变Ce3+和Na+含量的样品的XRD图谱（包含20-60°范围的图谱，31-35°和49-53.5°的局部放大部分）：(a)未添加H3BO3，(b)添加5w%H3BO3。Figure2-2.XRDpatternsofthesamplessynthesizedwithfixedCa/Pratioand(a)withoutH3BO3,(b)with5w%H3BO3andchangingcontent(x)ofCe3+andNa+,containingthepatternsin20-60°rangeandtheamplifiedrangesin31-35°and49-53.5°.图2-3.Ca5(PO4)3OH的晶胞图。左：ICSD203027，PDF84-1998；右：ICSD24240，PDF73-1731。Figure2-3.UnitcellsforCa5(PO4)3OH.Left:ICSD203027,PDF84-1998;Right:ICSD24240,PDF73-1731.

-6d表明不同波长监控下的激发光谱呈现两种轮廓。基于所有的激发和发射光谱，我们能判定330nm处的激发带和380nm处的发射带源于同一个格位的Ce3+跃迁，而380nm处的激发带和450nm处的发射带则来自另一个格位的Ce3+跃迁。图2-5e和f分别是在450和380nm监控下测得的衰减曲线，其不同的衰减行为进一步证明存在两个不同格位的Ce3+跃迁。此外，450nm监控下的衰减曲线随Ce3+含量的增加只呈现轻微的变化。但是，380nm监控下的衰减曲线则随Ce3+含量的增加衰减得更快，这表明从380nm的发射带到450nm的发射带存在能量传递。图2-5.(a)CaPBO:xCe3+在450nm监控下的激发光谱；(b)CaPBO:xCe3+在380nm激发下的发射光谱(虚线表示x=0.00625的发射带的高斯拟合结果)；(c)CaPBO:xCe3+在300nm激发下的发射光谱；(d)CaPBO:xCe3+发射强度随x值的变化；(e)450nm和(f)380nm监控下的衰减曲线。Figure2-5.(a)PLEspectrummonitoredat450nm,PLspectraofCaPBO:xCe3+excitedat(b)380nm(containingtheGaussianfittingresultofthebandforx=0.00625,indotline)and(c)300nm.(d)PLintensityofCaPBO:xCe3+versusxvalue.Decaycurvesofmonitoredat(e)450nmand(f)380nm.

【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]氮掺杂对Ca2SiO4:Eu2+电子结构和吸收光谱的影响（英文）[J]. 陈海涛,黄雪飞,黄维刚.  无机材料学报. 2017(04)
[3]稀土发光材料的现状与思考[J]. 李成宇,张洪杰.  高科技与产业化. 2012(08)



本文编号：3388931