本文選題：納米熒光粉　切入點：粒徑可調　出處：《上海師范大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本論文針對藍光激發(fā)的深紅光發(fā)射材料工藝過程復雜,顆粒難以納米化和發(fā)射強度低及藍光激發(fā)的近紅外光發(fā)射材料的激發(fā)范圍窄,近紅外發(fā)射強度低和應用范圍窄等問題,分別采用常溫液相法短時間內制備了K2Si F6:Mn4+和K2Sn F6:Mn4+納米紅色熒光粉,以及采用高溫固相法制備了YAG:Ce,Cr,Yb近紅外發(fā)射材料。本論文制得的深紅光發(fā)射材料和近紅外發(fā)射材料,相對于傳統(tǒng)的材料來說,性能提升了很多,應用范圍也擴寬了。本文第二章主要研究了通過常溫液相法短時間內分別成功合成了K2Si F6:Mn4+和K2Sn F6:Mn4+納米紅色熒光粉。經過XRD測試可知,兩者均為純相,且兩種熒光粉形貌可調,粒徑分布均勻,具有優(yōu)異的發(fā)光性能,良好穩(wěn)定性以及廣泛應用。首先,調節(jié)不同影響因素,即KOH/油酸質量比,不同表面活性劑,Si O2球/KMn O4摩爾比或Sn O2/KMn O4摩爾比和反應時間。當KOH/油酸的質量比從0.5:1到2.5:1變化時,K2Si F6:Mn4+樣品從粒徑為1?2?m顆粒變?yōu)殚L為10?m,寬為100 nm納米棒,K2Sn F6:Mn4+樣品從粒徑為1?m變?yōu)殚L為4?m,寬為200 nm納米棒。當Si O2球/KMn O4摩爾比從1:0.5變化為1:50時,K2Si F6:Mn4+樣品從長為200 nm,寬為70 nm納米棒變?yōu)榱綖??2?m顆粒,而Sn O2/KMn O4摩爾比從1:1.5變化為1:40,K2Sn F6:Mn4+樣品從長為100 nm,寬為50 nm納米棒變?yōu)榱綖??m顆粒。K2Si F6:Mn4+樣品隨反應時間增加,納米棒長度逐漸增加。其次,在性能上,當KOH/油酸的質量比為2.5:1,Si O2球/KMn O4摩爾比為1:10,反應時間為30 min時,K2Si F6:Mn4+樣品具有最佳發(fā)光特性。當KOH/油酸質量比為2.5:1,Sn O2/KMn O4摩爾比為1:5,反應時間為30 min時,K2Sn F6:Mn4+樣品具有最好的性能。最后,通過與體相材料和其他納米熒光粉相比,K2Si F6:Mn4+和K2Sn F6:Mn4+納米熒光粉都展示了優(yōu)異的發(fā)光性能,良好穩(wěn)定性和廣泛應用。而K2Si F6:Mn4+與K2Sn F6:Mn4+納米熒光粉對比,可知本研究所合成的K2Sn F6:Mn4+納米材料在發(fā)光性能上優(yōu)于K2Si F6:Mn4+納米材料,在熒光穩(wěn)定性上優(yōu)于K2Si F6:Mn4+納米材料,在應用范圍上也寬于K2Si F6:Mn4+納米材料,也是一種值得研究的發(fā)光材料。本論文第三章主要研究了采用高溫固相法合成了Y3Al5O12:Cr,Ce,Yb近紅外發(fā)射熒光粉。經過XRD測試可知,不同摻雜的樣品均能與Y3Al5O12原始晶體的結構相匹配,且所制備的Y3Al5O12:Cr,Ce,Yb熒光粉激發(fā)光譜范圍寬(300 nm?750nm),發(fā)射了1035 nm的近紅外發(fā)射,其發(fā)射強度優(yōu)于其他發(fā)光材料,應用范圍也寬于其他近紅外發(fā)射材料。當Yb摻雜濃度為5%,Cr最佳濃度為0.5%和Ce最佳濃度為6%時,Y3Al5O12:Cr,Ce,Yb的近紅外發(fā)射強度最優(yōu),性能最佳。同時,我們也討論了能量傳遞,Cr3+和Ce3+離子分別吸收能量,從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),然而處于激發(fā)態(tài)的電子非常不穩(wěn)定,返回到基態(tài),發(fā)射可見光,轉移部分能量到Yb3+離子,使Yb3+離子從基態(tài)2F7/2能級躍遷到了激發(fā)態(tài)2F5/2能級,從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)而發(fā)射了近紅外光。因此,Cr3+離子和Ce3+離子與Yb3+之間存在一定的能量傳遞。Y3Al5O12:Cr,Ce,Yb熒光粉用于太陽能電池上,可以轉換較多的太陽光,降低損耗,提高效率,有效利用太陽光。其短路電流密度(Jsc)對比于空白太陽能電池來說,提升了15.1%,而且在藍光的激發(fā)下,可以應用在激光通訊,光纖通訊,軍事偵察,物質分析,紅外偽裝以及生物醫(yī)學檢測等領域。
[Abstract]:This thesis focuses on the deep red emission material process blue light excitation is complex, and the emission intensity of nano particles is low and blue light excitation near infrared light emitting material excitation problem of narrow range, near infrared emission intensity is low and narrow application range, respectively K2Si F6:Mn4+ and K2Sn F6:Mn4+ nano phosphor was synthesized by liquid phase method a short period of time, and YAG:Ce, were prepared by high temperature solid-state Cr Yb near infrared emitting material. Deep red emission material this paper prepared and near infrared emission materials, compared with traditional materials, the performance improves a lot, broaden the scope of application is also studied. The second chapter mainly through the room temperature liquid phase within a short period of time were successfully synthesized K2Si F6:Mn4+ and K2Sn F6:Mn4+ nano red fluorescent powder. After the XRD test showed that both pure phase and two fluorescent powder morphology adjustable particle size distribution 鍧囧寑,鍏鋒湁浼樺紓鐨勫彂鍏夋，

本文編號：1600301