彩色PDP用绿色荧光粉的制备及发光性能的研究

论文摘要

本文综述了高温固相反应法、溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、微波热效应法、燃烧合成法以及喷雾热解法的国内外彩色PDP用绿色荧光粉合成研究进展;以稀土氧化物、硼酸等为原料,采用高温固相法合成了硼酸盐体系稀土荧光粉（La,Ce,Tb）BO3及（La,Ce）BO3和（La,Tb）BO3,研究了它们的发光性能;并研究了合成工艺对（La,Ce,Tb）BO3发光性能的影响。实验结果表明利用高温固相法合成的（La,Ce）BO3、（La,Tb）BO3、（La,Ce,Tb）BO3荧光粉为霞纹石（斜方晶系）结构,结晶较好,形貌规则。在（La,Ce）BO3荧光粉的光谱中Ce3+在244nm、268nm和330nm三处有激发峰,在365nm、380nm两处有发射峰,且都有很大的重叠。在（La,Tb）BO3荧光粉的光谱中Tb3+发射主峰位于541nm,其激发主峰位于230nm。（La,Ce,Tb）BO3荧光粉的发射主峰位于541nm,为Tb3+的特征发射峰。在其发射光谱中还观察到了Ce3+的特征发射。在以514nm为监测波长的激发光谱中,除了有Tb3+位于230nm的特征激发外,还有Ce3+位于246、272、333nm的特征激发。比较（La,Ce）BO3发射光谱和（La,Tb）BO3的激发光谱,发现两者存在很大的重叠,这说明在（La,Ce,Tb）BO3中存在Ce3+→Tb3+的能量传递,Ce3+的引入增强了Tb3+的发光强度,Ce3+对Tb3+的发光起敏化作用。通过实验得出（La,Ce,Tb）BO3荧光粉的最佳合成工艺:铈铽比为3:1,预烧温度为600℃,焙烧温度为1100℃,焙烧时间为2h,硼酸过量10%mol。所得的荧光粉色坐标x=0.257,y=0.602,其发光亮度为商品粉的94.7%。荧光寿命为2.92ms,10%余辉为6.7ms,虽然发光亮度与商品粉仍有一定的差距,但就余辉时间来说,是一种比Zn2SiO4:Mn2+更理想的新型彩色PDP用绿色荧光粉。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 彩色PDP用荧光粉的研究意义
• 1.2 彩色PDP用绿色荧光粉的研究现状
• 1.2.1 现有的彩色PDP用绿色荧光粉
• 1.2.2 现有彩色PDP用绿色荧光粉的合成方法
• 1.3 本课题提出的目的及意义
• 第二章 基本理论
• 2.1 发光材料的发光原理
• 2.2 能量传递
• 2.3 稀土离子的发光特点及性质
• 2.3.1 稀土元素的电子层构型
• 2.3.2 三价镧系元素离子的能级
• 2.3.3 稀土离子的能级跃迁及光谱性质
• 第三章 实验
• 3.1 实验仪器及设备
• 3.2 实验药品
• 3.3 实验方法
• 3.4 样品的表征
• 3和（La,Tb）BO₃的制备及其发光性能的研究'>第四章 （La,Ce）BO₃和（La,Tb）BO₃的制备及其发光性能的研究
• 3和（La,Tb）BO₃的结构分析'>4.1 （La,Ce）BO₃和（La,Tb）BO₃的结构分析
• 3的结构分析'>4.1.1 （La,Ce）BO₃的结构分析
• 3的结构分析'>4.1.2 （La,Tb）BO₃的结构分析
• 3的光谱性质'>4.2 （La,Ce）BO₃的光谱性质
• 3的激发光谱'>4.2.1 （La,Ce）BO₃的激发光谱
• 3的发射光谱'>4.2.2 （La,Ce）BO₃的发射光谱
• 3的光谱性质'>4.3 （La,Tb）BO₃的光谱性质
• 3的发射光谱'>4.3.1 （La,Tb）BO₃的发射光谱
• 3的激发光谱'>4.3.2 （La,Tb）BO₃的激发光谱
• 4.4 小结
• 3的制备及其发光性能的研究'>第五章 （La,Ce,Tb）BO₃的制备及其发光性能的研究
• 3的晶体结构和颗粒形貌分析'>5.1 （La,Ce,Tb）BO₃的晶体结构和颗粒形貌分析
• 3的晶体结构分析'>5.1.1 （La,Ce,Tb）BO₃的晶体结构分析
• 3的颗粒形貌分析'>5.1.2 （La,Ce,Tb）BO₃的颗粒形貌分析
• 3的光谱性质'>5.2 （La,Ce,Tb）BO₃的光谱性质
• 3的发射光谱'>5.2.1 （La,Ce,Tb）BO₃的发射光谱
• 3的激发光谱'>5.2.2 （La,Ce,Tb）BO₃的激发光谱
• 3体系中Ce³⁺对Tb³⁺的敏化发光'>5.3 （La,Ce,Tb）BO₃体系中Ce³⁺对Tb³⁺的敏化发光
• 3+、Tb³⁺浓度对样品发光性能的影响'>5.4 Ce³⁺、Tb³⁺浓度对样品发光性能的影响
• 3+浓度对样品发光性能的影响'>5.4.1 Ce³⁺浓度对样品发光性能的影响
• 3+浓度对样品发光性能的影响'>5.4.2 Tb³⁺浓度对样品发光性能的影响
• 5.5 实验条件对样品发光性能的影响
• 5.5.1 预烧温度对样品发光性能的影响
• 5.5.2 焙烧温度对样品发光性能的影响
• 5.5.3 焙烧时间对样品发光性能的影响
• 5.6 硼酸加入量对样品发光性能的影响
• 5.7 荧光粉的基质组成对发光性能的影响
• 4的比较'>5.8 样品粉与商品粉（La,Ce,Tb）PO₄的比较
• 5.9 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果