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几种典型稀土氧化物荧光粉的制备及其紫外—真空紫外光致发光性能研究

2020-12-24阅读(832)

几种典型稀土氧化物荧光粉的制备及其紫外—真空紫外光致发光性能研究

论文摘要

针对目前照明和信息显示器件用新型荧光粉的发展需要,本论文选取了几种典型的含氧酸盐作为基质材料,制备了以Eu2+、Tm3+、Ce3+、Tb3+、Dy3+等作为激活离子的一种典型磷酸盐、三种硅酸盐和一种锆酸盐荧光粉,并探讨了它们在白光LED以及PDP显示器领域的潜在应用。这一系列研究成果对于探索新型氧化物发光材料的发光性能、推动其在照明和显示器领域的应用具有重要的基础意义和实用价值。第一,在具有典型磷钠钙石结构的β-NaCaPO4基质中掺入蓝光激活离子Tm3+,并通过对其UV-Vis吸收光谱、UV和VUV激发和发射光谱的研究,首次对β-NaCaPO4:Tm3+的UV-VUV发光性质进行了探讨,同时对各个光谱的峰位进行了归属。结果发现,β-NaCaPO4:Tm3+在UV和VUV激发下具有色纯度较好的蓝光发射,样品的热稳定性能明显优于商用蓝粉,是一种潜在的新型PDP用蓝色荧光粉。第二,通过调节和控制起始原料中的Al/Si比例,成功制备得到了具有BaAl2O6衍生结构的Ba13Al22Si10O66的单相样品。首次在无还原气氛的制备条件下得到了具有Eu2+特征发光的Ba13Al22Si10O66：Eu2+白色发光材料,并发现其具有蓝白色余辉,该材料不仅可以作为白光LED用发光材料,而且是一种新型长余辉材料。另外Ba13Al22Si10O66：Ce3+和Ba13Al22Si10O66：Tb3+可以在UV激发下产生良好的发光。然而在VUV区域,Ba13Al22Si10O66：Eu2+,Ce3+,Tb3+的发光很弱,没有作为PDP发光材料的潜质。第三,在硅酸盐基质Li4SrCa（Si04）2掺入了几种典型稀土离子：Eu2+、Tm3+、Ce3+、Dy3+,并首次探索了它们各自的UV-VUV发光性质。Li4SrCa（SiO4）2:Eu2+在UV激发下可以产生良好的蓝紫色发射,是一种有潜力的白光LED用蓝色发光材料；Li4SrCa（Si04）2:Tm3+在UV和VUV激发下都可以产生Tm3+的特征发射,表现为色纯度较好的蓝色发光,同时其VUV最强激发峰与Xe气体放电的激发波长匹配较好,具有作为PDP发光材料的潜力；Li4SrCa（Si04）2:Ce3+在UV和VUV激发下都可以呈现出Ce3+的5d-4f特征蓝色发射,但就色纯度而言,UV激发下的样品更适合被白光LED采用；Li4SrCa（Si04）2:Dy3+在UV和VUV下的发光都为Dy3+的特征f-f发射,其发光颜色偏黄,需要进一步改善。第四,对稀土焦硅酸盐β-Y2Si2O7尝试单掺Ce3+、Tb3+以及共掺Ce3+和Tb3+,在研究了它们各自的UV-VUV发光性质的基础上,首次探索了两离子在VUV区域的能量传递过程,考察了共掺样品在PDP领域的潜在利用价值。第五,对双钙钛矿结构的锆酸盐CaZrO3进行了Dy3+、Tm3+的单掺杂以及Dy3+、Tm3+的共掺杂,同时考察了共掺样品在UV区域内的Tm3+和Dy3+的能量传递过程,探索了其在白光LED领域的潜在应用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 照明光源和信息显示器件发展动向
  • 1.1.1 照明光源的发展动向
  • 1.1.2 信息显示器件的发展动向
  • 1.2 白光LED和PDP发光材料的研究概述
  • 1.2.1 白光LED发光材料的研究概述
  • 1.2.2 PDP发光材料的研究概述
  • 1.2.3 新型白光LED和PDP发光材料的选择
  • 1.3 课题设计与目的
  • 1.4 论文结构
  • 参考文献
  • 第二章 实验
  • 2.1 试剂及实验设备
  • 2.1.1 主要试剂
  • 2.1.2 实验设备
  • 2.2 样品制备
  • 2.2.1 高温固相反应法
  • 2.2.2 溶胶-凝胶法
  • 2.3 样品测试和表征
  • 2.3.1 X射线粉末衍射（XRD）
  • 2.3.2 紫外-可见光（UV-Vis）漫反射光谱
  • 2.3.3 真空紫外-紫外（VUV-UV）荧光光谱
  • 参考文献
  • 3+荧光粉的合成及其UV-VUV发光性质的研究'>第三章 β-NaCaPO4:Tm3+荧光粉的合成及其UV-VUV发光性质的研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 样品合成
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 物相分析
  • 4:Tm3+样品的UV发光特性'>3.3.2 β-NaCaPO4:Tm3+样品的UV发光特性
  • 4:Tm3+样品的VUV发光特性'>3.3.3 β-NaCaPO4:Tm3+样品的VUV发光特性
  • 3.4 本章小结
  • 参考文献
  • 13Al22Si10O66:RE(RE=Eu2+,Ce3+,Tb3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究'>第四章 Ba13Al22Si10O66:RE(RE=Eu2+,Ce3+,Tb3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 样品制备
  • 4.3 结果与讨论
  • 13Al22Si10O66:Eu2+的合成以及发光性质研究'>4.3.1 Ba13Al22Si10O66:Eu2+的合成以及发光性质研究
  • 13Al22Si10O66:Ce3+的合成以及发光性质研究'>4.3.2 Ba13Al22Si10O66:Ce3+的合成以及发光性质研究
  • 13Al22Si10O66:Tb3+的合成以及发光性质研究'>4.3.3 Ba13Al22Si10O66:Tb3+的合成以及发光性质研究
  • 4.4 本章小结
  • 参考文献
  • 4SrCa（SiO4）2:RE(RE=EU2+,Tm3+,Ce3+,Dy3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究'>第五章 Li4SrCa（SiO4）2:RE(RE=EU2+,Tm3+,Ce3+,Dy3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 样品制备
  • 5.3 结果与讨论
  • 4SrCa（SiO4）2:Eu2+的合成以及发光性质研究'>5.3.1 Li4SrCa（SiO4）2:Eu2+的合成以及发光性质研究
  • 4SrCa（SiO4）2:Tm3+的合成以及发光性质研究'>5.3.2 Li4SrCa（SiO4）2:Tm3+的合成以及发光性质研究
  • 4SrCa（SiO4）2:Ce3+的合成以及发光性质研究'>5.3.3 Li4SrCa（SiO4）2:Ce3+的合成以及发光性质研究
  • 4SrCa（SiO4）2:Dy3+的合成以及发光性质研究'>5.3.4 Li4SrCa（SiO4）2:Dy3+的合成以及发光性质研究
  • 5.4 本章小结
  • 参考文献
  • 2Si2O7:RE(RE=Ce3+,Tb3+,Ce3++Tb3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究'>第六章 β-Y2Si2O7:RE(RE=Ce3+,Tb3+,Ce3++Tb3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究
  • 6.1 引言
  • 6.2 样品制备
  • 6.3 结果与讨论
  • 6.3.1 物相分析
  • 2Si2O7:Ce3+的发光性质研究'>6.3.2 β-Y2Si2O7:Ce3+的发光性质研究
  • 2Si2O7:Tb3+的发光性质研究'>6.3.3 β-Y2Si2O7:Tb3+的发光性质研究
  • 2Si2O7:Ce3++Tb3+的发光性质研究'>6.3.4 β-Y2Si2O7:Ce3++Tb3+的发光性质研究
  • 6.4 本章小结
  • 参考文献
  • 3:RE(Dy3+,Tm3+,Dy3++Tm3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究'>第七章 CaZrO3:RE(Dy3+,Tm3+,Dy3++Tm3+)荧光粉的合成以及UV-VUV发光性质研究
  • 7.1 引言
  • 7.2 样品制备
  • 7.3 结果与讨论
  • 7.3.1 物相分析
  • 3:Dy3+样品的发光性质研究'>7.3.2 CaZrO3:Dy3+样品的发光性质研究
  • 3:Dy3+,Tm3+样品的发光性质研究'>7.3.3 CaZrO3:Dy3+,Tm3+样品的发光性质研究
  • 7.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第八章 结论
  • 博士期间发表论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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