稀土掺杂铝酸盐发光材料合成及其发光性能研究

论文摘要

本文采用溶胶-凝胶法制备了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+纳米长余辉发光材料,应用正交试验,确定最佳工艺条件。研究了烧结温度、铝鍶比和硼酸分数对基质晶相的影响。利用XRD,光谱分析等手段对样品进行结构和性能分析。采用燃烧法制备了SrAl2O4:Eu2+,Nd3+纳米长余辉发光材料,通过正交试验,确定了最佳工艺条件。讨论了铝鳃比、硼酸量对样品晶体结构的影响。同时对其发射光谱蓝移机理和余辉特性作了探讨研究了不同辅助激活剂RE3+对SrAl2O4:Eu2+发光性能的影响。结果发现改变辅助激活剂,样品发射光谱的蓝移不同,初始亮度也表现出递变规律。进入晶格中的Eu2+浓度差异的影响,致使发光强度递变；RE3+离子半径的差异,造成晶格收缩程度不同,因而发射峰蓝移位置就不同。辅助激活剂不同,陷阱的密度和深度各有差别,导致初始亮度递变；对于同种辅助激活剂,陷阱的密度影响了其余辉性能。以燃烧法合成了CaAl2O4:Eu2+,Nd3+, RE3+紫色长余辉发光材料。实验结果表明,掺杂辅助激活剂Pr3+和Ce3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+磷光体发光性能有明显影响。掺杂Pr3+的CaAl2O4:Eu2+,Nd3+样品的发射峰蓝移；掺杂Ce3的CaAl2O4:Eu2+,Nd3+样品的发射峰红移。Pr3+或Ce3+掺杂,可以提高CaAl2O4:Eu2+,Nd3+磷光体的初始亮度,Pr3+或Ce3+在其中起到增加陷阱密度,提高发光亮度的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 铝酸盐长余辉发光材料研究进展
• 1.2 铝酸盐基发光材料的制备方法
• 1.2.1 高温固相法
• 1.2.2 溶胶-凝胶法
• 1.2.3 燃烧法
• 1.2.4 化学沉淀法
• 1.3 本文研究日的和内容
• 2O₄：Eu²⁺,Dy³⁺的溶胶-凝胶法合成和表征'>第二章 纳米SrAl₂O₄：Eu²⁺,Dy³⁺的溶胶-凝胶法合成和表征
• 2.1 前言
• 2.1.1 发光材料制备的溶胶-凝胶法
• 2.1.2 纳米发光材料
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂和仪器
• 2.2.2 实验过程
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 柠檬酸的影响
• 2.3.2 溶液pH值的影响
• 2.3.3 加水量
• 2.3.4 正交实验结果
• 2.3.5 样品的XRD分析
• 2.3.6 激发光谱与发射光谱
• 2.3.7 硼酸的影响
• 2.4 小结
• 2O₄：Eu²⁺,RE³⁺的燃烧法合成和发光性能'>第三章 SrAl₂O₄：Eu²⁺,RE³⁺的燃烧法合成和发光性能
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂和仪器
• 3.2.2 实验过程
• 2O₄：Eu²⁺,Nd³⁺的合成及表征'>3.3 S rAl₂O₄：Eu²⁺,Nd³⁺的合成及表征
• 2O₄：Eu²⁺,Nd³⁺正交实验'>3.3.1 SrAl₂O₄：Eu²⁺,Nd³⁺正交实验
• 2O₄：Eu²⁺,Nd³⁺正交实验结果'>3.3.2 SrAl₂O₄：Eu²⁺,Nd³⁺正交实验结果
• 2O₄：Eu²⁺，Nd³⁺结构表征'>3.3.3 SrAl₂O₄：Eu²⁺，Nd³⁺结构表征
• 3+对SrAl₂O₄：Eu²⁺, RE³⁺发光性能的影响'>3.4 RE³⁺对SrAl₂O₄：Eu²⁺, RE³⁺发光性能的影响
• 3.4.1 制备样品的配方
• 3.4.2 样品结构分析
• 3.4.3 激发光谱和发射光谱
• 3.4.4 余辉性能
• 3.5 小结
• 3+掺杂对CaAl₂O₄：Eu²⁺,Nd³⁺发光性能的影响'>第四章 RE³⁺掺杂对CaAl₂O₄：Eu²⁺,Nd³⁺发光性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 样品的合成
• 4.2.2 样品测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 X射线衍射谱
• 4.3.2 样品的激发光谱和发射光谱
• 4.3.3 余辉性能
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢