稀土摻雜固體化合物三基色上轉(zhuǎn)換熒光粉的研制.pdf

1、本論文主要采用固相法制備Er3+/Yb3+離子摻雜的復(fù)合氟化物、Tm3+/Yb3+離子摻雜的復(fù)合氟化物、以及Er3+/Yb3+離子摻雜的氯氧化物和氟氧化物的上轉(zhuǎn)換熒光粉，系統(tǒng)探討離子摻雜濃度、熒光粉基質(zhì)材料以及熱處理工藝等對(duì)熒光粉性能的影響，并對(duì)影響上轉(zhuǎn)換熒光粉性能的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行初步探討。 采用固相法制備可由980nm激光器上轉(zhuǎn)換用綠色熒光粉NaYF4：Er3+/Yb3+，通過(guò)兩步法制備高純度的六方相NaYF4，并改變激活劑Er

2、3+離子濃度和敏化劑Yb3+離子濃度，調(diào)節(jié)綠光和紅光的相對(duì)強(qiáng)度比，得到高純度的綠色熒光粉；比較了NaF和Na2SiF6兩種不同原料對(duì)熒光粉性能的影響，發(fā)現(xiàn)用NaF制備樣品的發(fā)光強(qiáng)度比用Na2SiF6的高，故選用NaF作為原料之一；采用不同的熱處理工藝改善熒光粉的發(fā)光性能，發(fā)現(xiàn)在575℃保溫8h后的熒光粉綠色發(fā)光最強(qiáng)，650℃熱處理后樣品出現(xiàn)由六方相向立方相轉(zhuǎn)變，立方相的出現(xiàn)使熒光強(qiáng)度下降很多；為進(jìn)一步優(yōu)化NaYF4：Er3+/Yb3+的

3、熒光性能，采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)Er3+和Yb3+的取代量、熱處理溫度及保溫時(shí)間優(yōu)化后，分別摻入Yb3+離子和Er3+離子為20mol％和1mol％并在600℃保溫6h，獲得了最佳的綠色發(fā)光強(qiáng)度。 采用固相法制備可由980nm激光器上轉(zhuǎn)換用藍(lán)色熒光粉NaYF4：Tm3+/Yb3+，改變激活劑Tm3+離子濃度和敏化劑Yb3+離子濃度，調(diào)節(jié)藍(lán)光和紅光的相對(duì)強(qiáng)度比值，得到高純度發(fā)光的藍(lán)色熒光粉；還直接采用敏化劑做基質(zhì)制備NaYbF4：Tm熒光

4、粉，并對(duì)比了NaYF4：Tm3+/Yb3+和NaYbF4：Tm兩類熒光粉的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，NaYbF4：Tm體系中Tm3+離子最佳濃度為0.4mol％，相比NaYF4：Yb0.30，Tmx體系中Tm3+的最佳濃度量上升，而且樣品NaYF4：Yb0.4，Tm0.002的藍(lán)光發(fā)射強(qiáng)度大于NaYbF4：Tm0.004。 采用固相法制備YOCl：Yb，Er和YOF：Yb，Er體系的紅色上轉(zhuǎn)換熒光粉，發(fā)現(xiàn)氧原子引入后，樣品的紅光發(fā)射強(qiáng)度明

5、顯強(qiáng)于綠光；在YOCl：Yb，Er體系中，Er3+離子和Yb3+的取代量分別為2mol％和20mol％時(shí)，紅光的發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)；由于氯氧化物的熒光性能不穩(wěn)定，本論文又研制了Er3+/Yb3+共摻雜YF3-YOF熒光粉，純相YF3：Yb0.2，Er0.02的發(fā)光強(qiáng)度很低，隨著YF3量減小而YOF量的增多，紅光的強(qiáng)度不斷增大，紅綠光的比值也不斷增大，當(dāng)樣品為純YOF時(shí)，紅光強(qiáng)度達(dá)到最大，其紅綠光比值為3.75。 針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的影響上