磷酸盐体系单一组分光谱可调荧光材料的设计、制备与性能

发布时间：2023-10-14 08:15

　　单一组分白光荧光材料与LED芯片复合封装成白光LED的组装方式由于其诸多的优势而成为目前的研究热点。本论文基于磷酸盐体系的矿物模型进行新型基质的探索与设计,进而通过敏化剂与激活剂之间的能量传递过程以及单掺杂激活剂离子两种技术路线来对光谱进行调控,以期开发得到新型单一组分直接白光荧光材料,并探究其在白光LED中的应用前景。通过高温固相法制备得到系列多色可调ScPO₄:Tb³⁺,Eu³⁺荧光粉。结构的解析确定Tb³⁺,Eu³⁺占据ScO₈配位环境。通过调节Tb³⁺-Eu³⁺之间的能量传递过程,最终实现在单一组分中由绿色→黄色→橙红色系列可调荧光材料。其中ScPO₄:0.03Tb³⁺,0.025Eu³⁺黄色荧光粉具有良好的热稳定性,且与商业蓝粉复合封装得到白光LED,表明其潜在的应用价值。基于白磷钙矿β-Ca₃(PO₄

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 LED固态照明技术
        1.1.2 LED照明的工作原理与优势
        1.1.3 白光LED的实现方式
        1.1.4 白光LED对光转换荧光粉的要求
        1.1.5 白光LED的应用领域
    1.2 荧光材料的概要
        1.2.1 荧光材料的发光原理
        1.2.2 设计和开发新型荧光材料的方法
        1.2.3 荧光材料的制备方法
        1.2.4 荧光材料的测试表征手段
        1.2.5 磷酸盐体系荧光材料的研究进展
    1.3 稀土掺杂光致发光材料的相关理论
        1.3.1 稀土离子的f-f跃迁
        1.3.2 稀土离子的f-d跃迁
        1.3.3 能量传递机理
    1.4 本论文的研究内容与意义
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 研究内容
第二章 Tb³⁺/Eu³⁺共掺ScPO₄中Tb³⁺-Eu³⁺能量传递与光谱可调性能研究
    2.1 引言
    2.2 ScPO₄:x Tb³⁺,y Eu³⁺的制备工艺与表征方法
        2.2.1 样品制备的原料与仪器设备
        2.2.2 样品制备的工艺与表征方法
    2.3 ScPO₄:x Tb³⁺,y Eu³⁺的物相分析
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 晶体结构解析
    2.4 Tb³⁺-Eu³⁺能量传递过程与光学性能调控
        2.4.1 ScPO₄:x Tb³⁺,y Eu³⁺的激发和发射光谱
        2.4.2 Tb³⁺-Eu³⁺的能量传递过程
        2.4.3 ScPO₄:x Tb³⁺,y Eu³⁺的热稳定性与应用性能评价
    2.5 本章小结
第三章 Eu²⁺/Mn²⁺共掺Ca₈ZnLa(PO₄)₇中Eu²⁺-Mn²⁺能量传递与光谱可调性能研究
    3.1 引言
    3.2 Ca₈ZnLa(PO₄)₇:x Eu²⁺,y Mn²⁺的制备工艺与表征方法
        3.2.1 样品制备的原料与仪器设备
        3.2.2 样品制备的工艺与表征方法
    3.3 Ca₈ZnLa(PO₄)₇:x Eu²⁺,y Mn²⁺的物相分析
        3.3.1 X射线衍射分析
        3.3.2 晶体结构解析
        3.3.3 透射电镜分析
    3.4 Eu²⁺-Mn²⁺能量传递过程与光学性能调控
        3.4.1 Ca₈ZnLa(PO₄)₇:x Eu²⁺的激发和发射光谱
        3.4.2 Eu²⁺-Mn²⁺的能量传递过程
        3.4.3 Ca₈ZnLa(PO₄)₇:x Eu²⁺,y Mn²⁺的应用性能评价
    3.5 本章小结
第四章 Eu²⁺单掺Ca₉Mg_1.5(PO₄)₇中Eu²⁺晶格占位与光谱可调性能研究
    4.1 引言
    4.2 Ca₉Mg_1.5(PO₄)₇:x Eu²⁺的制备工艺与表征方法
        4.2.1 样品制备的原料与仪器设备
        4.2.2 样品制备的工艺与表征方法
    4.3 Ca₉Mg_1.5(PO₄)₇:x Eu²⁺的物相分析
        4.3.1 X射线衍射分析
        4.3.2 晶体结构解析
        4.3.3 微观形貌与透射电镜分析
    4.4 Eu²⁺的晶格占位与光学性能调控
        4.4.1 Ca₉Mg_1.5(PO₄)₇:x Eu²⁺的激发和发射光谱
        4.4.2 Ca₉Mg_1.5(PO₄)₇:x Eu²⁺的荧光寿命
        4.4.3 Ca₉Mg_1.5(PO₄)₇:x Eu²⁺的应用性能评价
    4.5 本章小结
第五章 Dy³⁺单掺KCaBi(PO₄)₂中Dy³⁺多能级跃迁与光谱可调性能研究
    5.1 引言
    5.2 KCaBi(PO₄)₂:x Dy³⁺的制备工艺与表征方法
        5.2.1 样品制备的原料与仪器设备
        5.2.2 样品的制备工艺与表征方法
    5.3 KCaBi(PO₄)₂:x Dy³⁺的物相分析
        5.3.1 X射线衍射分析
        5.3.2 晶体结构解析
    5.4 Dy³⁺的多能级跃迁与光学性能调控
        5.4.1 KCa Bi(PO₄)₂:x Dy³⁺的激发和发射光谱
        5.4.2 KCa Bi(PO₄)₂:x Dy³⁺的荧光寿命
        5.4.3 KCa Bi(PO₄)₂:x Dy³⁺的应用性能评价
    5.5 本章小结
第六章 结论
创新点
致谢
参考文献
附录



本文编号：3853940