氧氮化合物材料合成及性質(zhì)研究.pdf

1、發(fā)光二極管（LED）是當(dāng)今發(fā)展最快的照明器件。因?yàn)槠渚哂袎勖L、發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)。目前主流的LED方案是以藍(lán)光或紫外半導(dǎo)體發(fā)光芯片配合下轉(zhuǎn)換熒光粉材料實(shí)現(xiàn)的。所以熒光粉的質(zhì)量在很大程度上決定了LED的性能。氧氮化合物具有良好化學(xué)、物理穩(wěn)定性且晶體結(jié)構(gòu)多樣的特點(diǎn)。由于氮氧替位產(chǎn)生的特殊電子云膨脹效應(yīng)使得在氧氮化合物中摻雜稀土發(fā)光離子能通過調(diào)節(jié)基質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)來調(diào)制光致發(fā)光光譜。因此氧氮化合物熒光粉具有良好的研究前景和巨大的市場潛力。
　

2、　本文的主要工作集中在鋁基氧氮化合物 CeAl11O18和硅基氧氮化合物Y4Si2O7N2兩種基質(zhì)的熒光粉的制備方法及晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能、摻雜改性、熱穩(wěn)定等性質(zhì)方面的研究。共分為五章，第一章緒論主要介紹了氧氮化合物熒光粉研究的背景、發(fā)光原理、常采用的制備方法和密度泛函理論。第二章介紹了實(shí)驗(yàn)所用試劑和儀器設(shè)備。
　　第三章報道了采用固相反應(yīng)法制備CeAl11O18基熒光粉。將原材料在管式爐中氮?dú)鈿夥障乱?700℃燒結(jié)兩小時而成。利用

3、 XRD、光致發(fā)光激發(fā)發(fā)射譜、第一性原理計算等手段論證了Si-N摻雜CeAl11O18可導(dǎo)致晶格中的OMe消失，Ce3+的藍(lán)光發(fā)光波段逐漸減弱，同時Ce3+紫外發(fā)光波段隨之變強(qiáng)。Si-N摻雜的CeAl11O18還具有更好的熱穩(wěn)定性。并且首次在CeAl11O18中進(jìn)行Eu-Li共摻，熒光粉內(nèi)部產(chǎn)生從Ce3+到Eu2+能量的轉(zhuǎn)移，提高了其藍(lán)光波段發(fā)光強(qiáng)度。
　　在第四章中，首次提出利用碘化氫的化學(xué)性質(zhì)，通過化學(xué)預(yù)處理方法，得到了摻雜二

4、價銪離子的 Y4-xSi2O7N2: xEu2+熒光粉。其關(guān)鍵步驟在于使用碘化氫溶解Eu2O3。碘化氫首先與原料中的氧化銪反應(yīng)生成為碘化銪（EuI3），之后再加熱和干燥過程中，因?yàn)?I-的強(qiáng)還原性，將三價 Eu3+離子還原為二價 Eu2+離子。利用此方法成功地合成了Y4-xSi2O7N2:xEu2+和 Y3.96-yZrySi2O7N2:0.02Eu2+熒光粉。均可發(fā)出高亮度的400-550 nm光，且具有良好的熱穩(wěn)定性。通過光致發(fā)光激