Tb3+單摻雜及Tb3+、Ce3+和Eu3+、Bi3+共摻雜方鈉石發(fā)光材料的合成及性能研究.pdf

1、本論文采用高溫固相法成功的合成了Tb3+單摻雜、Tb3+,Ce3+共摻雜、Eu3+，Bi3+共摻雜方鈉石結(jié)構(gòu)的架狀硅酸鹽發(fā)光材料，并對它們的的光致發(fā)光特性進行了研究。借助X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱猝滅分析儀、穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熒光光譜儀等測試手段，對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、發(fā)光性能、色純度、發(fā)光量子效率進行了詳細的分析和表征，得出結(jié)論如下：
　　1.采用高溫固相法制備了一系列Tb3+摻雜方鈉石熒光粉樣品Na8Al6Si

2、6O24Cl2:Tb3+。研究發(fā)現(xiàn)，樣品晶粒由大小不等、形狀不規(guī)則的近菱形十二面體片狀顆粒構(gòu)成；樣品在242nm（對應于Tb3+離子自旋允許的7FJ→9DJ躍遷）激發(fā)下發(fā)出單色性能較好的綠色熒光，相應的色坐標為(0.3240，0.5872)，其色純度為87.4％，發(fā)光量子效率為0.74。隨著Tb3+摻雜濃度的增加，出現(xiàn)濃度猝滅現(xiàn)象，當濃度為5%時，樣品的綠色熒光最強。研究結(jié)果表明，樣品滿足PDP(等離子顯示板)器件的使用要求，可作為三基

3、色材料中的綠色組分，在發(fā)光材料領(lǐng)域有著一定的潛在應用價值。
　　2.采用高溫固相法弱還原氣氛下制備了一系列Ce3+、Tb3+共摻雜方鈉石的熒光粉Na8Al6Si6O24Cl2:Ce3+，Tb3+。研究發(fā)現(xiàn)在Ce3+、Tb3+共摻雜中，Ce3+-Tb3+之間的能量傳遞增強了Tb3+在長波紫外光下的發(fā)光,得到了Tb3+豐富的激發(fā)；同時，隨著Tb3+摻雜濃度的增加，方鈉石熒光粉體樣品的顏色從藍光逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G光。研究結(jié)果表明，Tb3+，C

4、e3+共摻雜方鈉石熒光粉體是一種能實現(xiàn)藍綠雙基色可調(diào)制的熒光粉材料，在發(fā)光材料領(lǐng)域有著較大的潛在應用價值。
　　3.采用高溫固相法制備了紅色發(fā)光材料Na8Al6Si6O24Cl2:Eu3+，Bi3+。結(jié)果表明，所制樣品為方鈉石結(jié)構(gòu)，屬于立方晶系晶體。在284nm激發(fā)下612nm附近的紅色熒光對應于典型的Eu3+的5D0→7F2躍遷發(fā)射。從激發(fā)與發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)，Bi3+的摻入增強了Na8Al6Si6O24Cl2:Eu3+熒光粉的發(fā)光強