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Y2O3:Eu3+及新型灯用荧光粉的制备及性能研究

2020-12-11阅读(789)

Y2O3:Eu3+及新型灯用荧光粉的制备及性能研究

论文摘要

Y2O3:Eu3+是一种高效的红色荧光粉,具有效率高,发光强等优点,一直作为荧光灯商用红色荧光粉使用,但其生产时需要高温合成,从而导致成本较高。若降低煅烧温,会使荧光粉的发光强度降低,要解决这个问题关键是要提高在降低煅烧温度后Y2O3:Eu3+的发光强度。本文主要对Y2O3:Eu3+红色荧光粉发光强度进行了改进。同时荧光灯是目前普遍应用的照明光源,但含有汞,对环境不利,所以需要将荧光灯中的汞进行替换。无汞荧光灯是将汞替换为稀有气体Xe,等离子态的Xe发射出主要位于147 nm左右的真空紫外光。白光LED也是未来照明光源的候选者,激发源是位于350～420 nm的LED的芯片。本文也对无汞荧光粉和白光LED用新型白色荧光粉进行了探索。为了降低Y2O3:Eu3+荧光粉的合成温度,本文采用了添加助熔剂的方法。助熔剂的加入可以使Y2O3:Eu3+的发光强度不变的情况下降低烧结温度,因此本文研究了H3BO3、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、Li2B4O7、Na2B4O7、K3PO4、LiF、CaF2和BaF2等单独或共同作为助熔剂对降低煅烧温度后的Y2O3：Eu3+荧光粉发光强度的影响,结果表明共掺入2 wt%的Li2B4O7和K2CO3的样品对Y2O3:Eu3+发光强度的提高最大。另外,在Y2O3:Eu3+荧光粉的表面均匀的包覆一层B2O3可提高发光强度,且所需温度低,操作简单。系列样品的研究结果表明,H3BO3的加入量为0.04%时效果最好。为了研究开发新型荧光粉,本文还对Ca3Y2（Si309）2:Eu3+新型红色荧光粉在UV和VUV下的发光性能进行了研究。紫外激发光谱显示Ca3Y2（Si3O9）2:Eu3+可有效吸收254 nm左右的激发光并转换为红光发射。在不同波长激发下的发射光谱显示,Ca3Y2（Si3O9）2:Eu3+发射主峰出现了偏移,说明在Ca3Y2（Si3O9）2基质中至少存在两个不同的格位,不同的激发波长对不同格位上的Eu3+进行了选择激发。同时还研究了Ca3Y2（Si3O9）2:Tb3+新型绿色荧光粉在紫外和真空紫外下的发光性质,紫外发射光谱显示,其最强发射位于546nm处,为绿光发射。在前面的研究中主要是对三基色荧光粉中的红荧和绿粉的研究。三基色荧光粉组合形成白光是照明光源的一种形成方式,此外还可以直接使用单一基质的白色荧光粉来实现白光。本文制备了新型白色荧光粉Ca3Y2（Si3O9）2:Dy3+、NaCaPO4:Dy3+以及LaSrAl3O7:Ce3+, Tb3+,并研究了其在紫外及真空紫外下的发光性质。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 照明光源的发展现状
  • 2O3:Eu3+红色荧光粉的研究进展'>1.2 Y2O3:Eu3+红色荧光粉的研究进展
  • 1.3 LED及无汞荧光灯用荧光粉的研究进展
  • 1.4 课题设计及意义
  • 1.5 论文结构
  • 参考文献
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 实验所用试剂及实验设备
  • 2.2 样品的制备
  • 2.3 样品的测试及表征
  • 2O3:Eu3+发光性能的影响'>第三章 助熔剂的加入对Y2O3:Eu3+发光性能的影响
  • 3.1 引言
  • 3.2 样品的制备
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.4 小结
  • 参考文献
  • 2O3包履对Y2O3:Eu3+发光性能的影响'>第四章 B2O3包履对Y2O3:Eu3+发光性能的影响
  • 4.1 引言
  • 4.2 样品的制备
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.4 小结
  • 参考文献
  • 3Y2（Si3O9）2:Re3+新型荧光粉的制备及研究'>第五章 Ca3Y2（Si3O9）2:Re3+新型荧光粉的制备及研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 样品的制备
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.4 小结
  • 参考文献
  • 4:Dy3+和LaSrAl3O7:Ce3+,Tb3+新型白色荧光粉的制备及性能研究'>第六章 NaCaPO4:Dy3+和LaSrAl3O7:Ce3+,Tb3+新型白色荧光粉的制备及性能研究
  • 6.1 引言
  • 6.2 样品的制备
  • 4:Dy3+结果与讨论'>6.3 NaCaPO4:Dy3+结果与讨论
  • 3O7:Ce3+,Tb3+的结果与讨论'>6.4 LaSrAl3O7:Ce3+,Tb3+的结果与讨论
  • 6.5 小结
  • 参考文献
  • 第七章 结论与展望
  • 在学期间的研究成果
  • 致谢

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