稀土摻雜白光磷酸鹽熒光粉的合成、能量傳遞與光譜調(diào)控.pdf

1、稀土摻雜的磷酸鹽熒光粉是一類重要的發(fā)光材料。由于稀土摻雜的磷酸鹽熒光粉在近紫外區(qū)產(chǎn)生有效的吸收，并且具有良好的發(fā)光性能以及穩(wěn)定性，使得這類熒光粉在白光LED照明器件和顯示領(lǐng)域備受親睞。在磷酸鹽基質(zhì)中，Eu2+，Ce3+和Mn2+等離子被廣泛用作激活離子。本文制備了多種以磷酸鹽為基質(zhì)的稀土摻雜熒光粉，系統(tǒng)研究了這些熒光粉的發(fā)光性能，為適用于白光LED的光轉(zhuǎn)化材料的研究提供了新的思路。
　　本論文采用輔助燃燒法制備了如下系列熒光粉：N

2、a3Ca6(PO4)5:Eu2+,Ce3+；Na5Ca2Al(PO4)4:Eu2+,Ce3+；Na5Ca2Al(PO4)4:Eu2+,Mn2+以及Ca8NaRe(PO4)6F2:Eu2+,Mn2+(Re=Gd,La,Y)。系統(tǒng)研究了這些熒光粉的激發(fā)和發(fā)射光譜、熒光猝滅過(guò)程、熒光壽命、離子之間的能量傳遞過(guò)程，以及發(fā)光色坐標(biāo)調(diào)控。
　　首先，介紹了稀土熒光粉的研究背景，介紹了一些常見(jiàn)的制備方法，闡述了發(fā)光原理，分析了稀土離子的能量傳遞

3、和猝滅。
　　其次，介紹了本論文所用到的實(shí)驗(yàn)試劑和儀器，Eu2+/Ce3+共摻或Eu2+/Mn2+共摻的單一基質(zhì)熒光粉的實(shí)驗(yàn)制備過(guò)程以及所用的表征方法。
　　第三，采用輔助燃燒法合成了不同基質(zhì)的熒光粉，研究了其物相結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能及能量傳遞。對(duì)于Na3Ca6(PO4)5:Eu2+,Ce3+熒光粉，該熒光粉在紫外光激發(fā)下發(fā)出明亮的綠光，通過(guò)Ce3+→Eu2+的能量傳遞過(guò)程，Eu2+的發(fā)光強(qiáng)度增加了70％，Ce3+→Eu2+的能量

4、傳遞過(guò)程遵循交換相互作用。制備了Na5Ca2Al(PO4)4:Eu2+,Ce3+和Na5Ca2Al(PO4)4:Eu2+,Mn2+兩種熒光粉，研究了溫度對(duì)物相的影響規(guī)律。在Na5Ca2Al(PO4)4:Eu2+,Ce3+中，通過(guò)Ce3+→Eu2+的能量傳遞過(guò)程，Eu2+的發(fā)光強(qiáng)度增加了1.3倍。在Na5Ca2Al(PO4)4:Eu2+,Mn2+中，通過(guò)Eu2+→Mn2+的能量傳遞過(guò)程，改變Eu2+/Mn2+比例，熒光粉的發(fā)光顏色從藍(lán)綠逐

5、漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨⒆罱K變成橘色。合成了Ca8NaRe(PO4)6F2:Eu2+,Mn2+(Re=Gd,La,Y)系列熒光粉,系統(tǒng)研究了其物相結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能以及能量傳遞。通過(guò)測(cè)量單摻Eu2+和單摻Mn2+時(shí)的激發(fā)和發(fā)射光譜，發(fā)現(xiàn)在該系列熒光粉中均存在Eu2+→Mn2+的能量傳遞過(guò)程。通過(guò)Eu2+/Mn2+共摻雜熒光粉的熒光光譜和熒光衰減曲線，計(jì)算出Eu2+→Mn2+之間的能量傳遞效率。通過(guò)改變Mn2+的摻雜濃度來(lái)調(diào)節(jié)Eu2+/Mn2+的摻雜