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掺杂Eu3+钨/钼酸盐红色荧光粉的固相合成及发光特性

2020-12-06阅读(956)

掺杂Eu3+钨/钼酸盐红色荧光粉的固相合成及发光特性

论文摘要

白光发光二极管（light emitting diode,简称LED）具有发光效率高、寿命长、无污染等众多优点,是21世纪符合环保、节能的绿色光源,应用前景广泛。荧光体转换是获取白光LED的主要途径之一。但目前所开发的白光LED用红色荧光粉的发光效率较低,不能满足要求,因此需要研制新型高效的白光LED用红色荧光粉。本文采用传统的高温固相法,以钨/钼酸钙为基质材料,掺杂稀土Eu3+制备了多种可被近紫外光或蓝光有效激发的红色荧光粉（Ca, M）WO4:Eu3+ （M = Mg, Zn）、（Ca, M）WO4:Eu3+ （M = Li, Na, K）、Ca（WO4）1-y（MoO4）y:Eu3+和（Ca, M）（WO4）1-z（MoO4）z:Eu3+ （M = Mg, Zn）。在合成CaWO4:Eu3+或CaMoO4:Eu3+时,Eu3+离子进入格位取代Ca2+离子,由于电价不匹配,需要进行电荷补偿。本工作所采用的掺杂方式有三种:一,Eu3+按物质的量之比1:1取代Ca2+,取代后导致的电荷差需要基质捕获空气中的O2来平衡;二,Eu3+按物质的量之比2:3取代Ca2+,取代后,在晶格中形成钙离子空位（V"Ca）,电荷保持平衡,属于有效电荷补偿掺杂;三,1个Eu3+和1个碱金属离子M+ （M = Li, Na, K）协同取代2个Ca2+离子,M+做电荷补偿剂,电荷亦保持平衡。为了分析不同掺杂离子和不同电荷补偿掺杂机制对样品的晶体结构和发光性能的影响,对样品进行了XRD、FTIR、SEM、激发和发射光谱等表征。XRD及FTIR结果表明所有样品均具有四方晶系的白钨矿（Scheelite）结构,空间群为I41/a （88）。SEM照片显示采取有效的电荷补偿有助于改善样品的结晶效果。在395 nm近紫外光激发下,所有样品的Eu3+的5D0→7F2 （615 nm）跃迁发射的红光均强于商用红粉Y2O2S:Eu3+。尤其通过有效的电荷补偿后,Eu3+的红光发射明显增强。总之,采取有效电荷补偿有助于改善荧光粉的结晶效果,提高Eu3+的红光发射。本文关于不同掺杂离子和不同电荷补偿掺杂机制对稀土Eu3+离子激活的钨/钼酸钙的晶体结构和发光性能的基础性研究,可为白光LED用新型红色发光材料的设计开发提供有价值的理论依据。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 绪论
  • 1.1 白光LED的研究进展
  • 3+钨/钼酸盐红色荧光粉的研究进展'>1.2 掺杂Eu3+钨/钼酸盐红色荧光粉的研究进展
  • 1.3 本课题的研究目的、内容与意义
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 高温固相法简介
  • 2.2 试剂及仪器
  • 2.3 制备过程
  • 2.4 测试与表征
  • 4:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构和发光性能'>第三章 （Ca, M）WO4:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构和发光性能
  • 3.1 引言
  • 4:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构分析'>3.2 （Ca, M）WO4:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构分析
  • 4:Eu3+ （M=Mg, Zn）的发光性能'>3.3 （Ca, M）WO4:Eu3+ （M=Mg, Zn）的发光性能
  • 3.4 本章小结
  • 4:Eu3+ （M=Li, Na, K）的结构和发光性能'>第四章 （Ca, M）WO4:Eu3+ （M=Li, Na, K）的结构和发光性能
  • 4.1 引言
  • 4:Eu3+ （M=Li, Na, K）的结构分析'>4.2 （Ca, M）WO4:Eu3+ （M=Li, Na, K）的结构分析
  • 4:Eu3+ （M=Li, Na, K）的发光性能'>4.3 （Ca, M）WO4:Eu3+ （M=Li, Na, K）的发光性能
  • 4.4 本章小结
  • 4）1-y（M0O4）y:Eu3+的结构和发光性能'>第五章 Ca（WO4）1-y（M0O4）y:Eu3+的结构和发光性能
  • 5.1 引言
  • 4）1-y（M0O4）y:Eu3+的结构分析'>5.2 Ca（WO4）1-y（M0O4）y:Eu3+的结构分析
  • 4）1-y（M0O4）y:Eu3+的发光性能'>5.3 Ca（WO4）1-y（M0O4）y:Eu3+的发光性能
  • 5.4 本章小结
  • 4）1-z（M0O4）z:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构和发光性能'>第六章 （Ca, M）（WO4）1-z（M0O4）z:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构和发光性能
  • 6.1 引言
  • 4）1-z（M0O4）z:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构分析'>6.2 （Ca, M）（WO4）1-z（M0O4）z:Eu3+ （M=Mg, Zn）的结构分析
  • 4）1-z（M0O4）z:Eu3+ （M=Mg, Zn）的发光性能'>6.3 （Ca, M）（WO4）1-z（M0O4）z:Eu3+ （M=Mg, Zn）的发光性能
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间的科研成果

    • 相关论文文献

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