以钒酸钇为基质白光发光材料的制备及发光性能研究

论文摘要

本文采用高温固相法成功的合成了钒基荧光材料YVO4:Ga3+、YVO4:Cd2+、YVO4:Bi3+,对上述材料分别通过X射线衍射,扫描电子显微镜和荧光光谱分析等手段进行了表征测试,考察了掺杂浓度以及煅烧温度对样品发光强度的影响,初步讨论了三种荧光材料的发光机理。经过对镓掺杂钒酸钇材料的测试分析可知,高温固相法制备YVO4:Ga3+粉体属于四方晶系单相晶体。采用254纳米紫外光激发样品,在可见光区的发射峰位于350-700纳米,是发白光荧光粉。其最佳制备条件是掺杂浓度为2%,煅烧温度为1100℃。对干法制备的YVO4:Cd2+粉体的激发光谱和发射光谱进行了分析,最佳激发波长为254nm,发射峰波长范围在300-600nm,是蓝白光荧光粉。其中最佳煅烧温度是1000℃,最佳掺杂浓度为2%。随着掺杂浓度逐渐增大和煅烧温度不断升高,样品的发光强度呈现先增强再减弱的趋势。本文还以钒酸钇为基质,制备了YVO4:Bi3+发光材料。通过对此材料进行荧光光谱分析可知,在波长为254nm紫外光的激发下,得到了300-750nm的宽带发射峰,由属于钒酸钇基质的特征发射峰（300-425nm）和发光中心Bi3+离子的6s6p→6s2电子轨道跃迁所产生的发射峰（425-750nm）组成。YVO4：Bi3+在低电压下激发就有较高发光强度,因此在灯用荧光粉的应用方面具有现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 发光材料概述
• 1.1.1 发光材料概述
• 1.1.2 发光材料的发光机理
• 1.1.3 发光材料的种类
• 1.2 发光材料常用的表征手段
• 1.2.1 X射线衍射
• 1.2.2 透射电子显微镜
• 1.2.3 扫描电子显微镜
• 1.2.4 分子荧光分析法
• 4）的结构'>1.3 钒酸钇（YVO₄）的结构
• 1.4 钒酸钇发光材料的研究现状
• 1.5 本论文的研究目的、研究内容及研究意义
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 研究意义
• 4:Ga³⁺的制备及发光性能研究'>第二章 白光发光材料YVO₄:Ga³⁺的制备及发光性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验试剂、实验仪器及制备方法
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 制备方法
• 2.3 测试分析与表征方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 XRD谱图分析
• 2.4.1.1 镓不同掺杂浓度的钒酸钇发光材料XRD图谱分析
• 2.4.1.2 不同煅烧温度的钒酸钇发光材料的XRD图谱分析
• 2.4.2 SEM图谱分析
• 3+掺杂浓度对YVO₄:Ga³⁺发光性能的影响'>2.4.3 Ga³⁺掺杂浓度对YVO₄:Ga³⁺发光性能的影响
• 4:Ga³⁺发光性能的影响'>2.4.4 煅烧温度对YVO₄:Ga³⁺发光性能的影响
• 2.5 发光机理探究
• 2.6 本章小结
• 4:Cd²⁺的制备及发光性能探究'>第三章 发光材料YVO₄:Cd²⁺的制备及发光性能探究
• 3.1 引言
• 3.2 实验试剂、实验仪器及制备方法
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器及表征设备
• 3.2.3 实验方案
• 3.3 表征方法
• 3.3.1 X射线衍射（XRD）
• 3.3.2 扫描电子显微镜（SEM）
• 3.3.3 荧光光谱（PL）
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 X射线衍射
• 3.4.1.1 镉离子不同掺杂浓度的钒酸钇粉体的X射线衍射
• 4:Cd²⁺的X射线衍射'>3.4.1.2 不同煅烧温度下YVO₄:Cd²⁺的X射线衍射
• 3.4.2 扫描电镜
• 3.4.3 荧光光谱分析
• 4:Cd²⁺发光强度的影响'>3.4.3.1 掺杂浓度对YVO₄:Cd²⁺发光强度的影响
• 4:Cd²⁺发光强度的影响'>3.4.3.2 煅烧温度对YVO₄:Cd²⁺发光强度的影响
• 3.5 发光机理初步讨论
• 3.6 本章小结
• 4:Bi³⁺发光材料的制备及其光学性能研究'>第四章 YVO₄:Bi³⁺发光材料的制备及其光学性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验试剂、实验仪器及实验方法
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 测试表征手段
• 4.3.1 X射线衍射法
• 4.3.2 扫描电子显微镜
• 4.3.3 紫外分析仪
• 4.3.4 荧光光谱分析法
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 X射线衍射
• 4.4.1.1 铋离子不同掺杂浓度钒酸钇样品的X射线衍射
• 4.4.1.2 铋掺杂钒酸钇在不同煅烧温度下的X射线衍射
• 4.4.2 扫描电镜
• 4.4.3 荧光光谱
• 4:Bi³⁺发光强度的影响'>4.4.3.1 铋离子掺杂浓度对YVO₄:Bi³⁺发光强度的影响
• 4.4.3.1.1 铋离子不同掺杂浓度下的激发光谱分析
• 4:Bi³⁺发射光谱的分析'>4.4.3.1.2 不同掺杂浓度的YVO₄:Bi³⁺发射光谱的分析
• 4:Bi³⁺发光强度的影响'>4.4.3.2 煅烧温度对材料YVO₄:Bi³⁺发光强度的影响
• 4:Bi³⁺发光强度的影响'>4.4.3.3 激发电压的不同对样品YVO₄:Bi³⁺发光强度的影响
• 4.5 发光机理探究
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间的科研成果