论文摘要
采用高温固相反应法(SSR)和Pechini-溶胶凝胶法两种工艺制备了稀土离子掺杂的正硅酸盐荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光分光光度计对样品进行了分析,研究了碱金属离子掺杂、稀土离子掺杂、合成工艺对荧光粉物相组成、微观结构、发光性能的影响。研究结果表明:(1)Pechini-溶胶凝胶法与高温固相反应法相比,制得的荧光粉物相更加纯净;粉体颗粒粒径更加均一,且呈球形形态,有利于涂覆。(2)Ba2+掺杂的Sr2SiO4:Eu2+中Eu2+离子分布于两个不同的基体晶格位置,使发射光谱分别产生了绿光和黄光波段的发射;改变Ba2+、Eu2+离子掺杂浓度可以对荧光粉进行有效的光谱剪裁。碱金属离子Ba2+的掺杂使BaxSr2-x-ySiO4:Euy2+荧光粉的α′-Sr2SiO4物相结构得到了稳定。碱土金属离子Ca2+、Ba2+掺杂的Li2SrSiO4:Eu2+荧光粉具有宽带的激发和发射光谱,在色度图上分别位于蓝光区和黄光区。(3)阐述了稀土离子Eu2+、Ce3+共掺杂的Li2SrSiO4荧光粉中其存在的能量传递现象,同时通过理论公式的计算和证明确定了能量传递的机制;稀土离子Eu2+、Ce3+共掺杂的Li2SrSiO4荧光粉中存在电子偶极-偶极相互作用的Ce→Eu能量迁移现象;Li2SrSiO4:Ce, Eu在蓝光和黄光区域有两个发射峰,分别位于400 nm和570 nm处。当Ce3+离子浓度为0.005,Eu2+离子浓度n≥0.75时,产生浓度猝灭现象。
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