本文關鍵詞：二元焦磷酸鹽基質(zhì)發(fā)光材料的制備及其發(fā)光性能研究

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【摘要】：目前,由于全球照明能耗占總電力消耗的五分之一,眾多科學工作者長期致力于節(jié)能照明領域的研究,以期解決能源日益短缺的問題,從而實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。發(fā)光二極管(LED)作為下一代固態(tài)照明光源,具有節(jié)能環(huán)保、轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、體積小等優(yōu)異特性。在LED器件組成中熒光粉占有重要地位,因此,開發(fā)紫外光可激發(fā)的顏色可調(diào)的熒光粉尤為重要。以焦磷酸鹽為基質(zhì)的發(fā)光材料,因其物理化學穩(wěn)定性較高、環(huán)境友好、耐熱性良好等優(yōu)點而受到廣泛關注。本文將二元焦磷酸鹽作為發(fā)光材料基質(zhì)成分,以稀土元素作為發(fā)光中心成分,從降低能耗,提高熱穩(wěn)定性能的角度出發(fā),探究發(fā)光中心的發(fā)光特點,主要研究內(nèi)容如下:(1)采用高溫固相法合成系列Eu~(2+)摻雜的Mg_(1.2)Sr_(0.8)P_2O_7藍色發(fā)光材料,研究了樣品的物相和發(fā)光性能,探討了煅燒溫度,保溫時間及測試溫度等影響發(fā)光行為的因素。實驗結(jié)果表明,材料Mg_(1.2)Sr_(0.8)P_2O_7:Eu~(2+)的晶型好,紫光吸收能力強,熱穩(wěn)定性能欠佳。(2)通過高溫固相法制備了系列KAlP_2O_7:Tb~(3+),Eu~(3+)發(fā)光材料。討論了離子之間的能量傳遞過程及機理,設計了基于能量傳遞的顏色可調(diào)的發(fā)光材料,探究了材料在LED照明方面的應用。分析結(jié)果表明,Eu~(3+)可被Tb~(3+)敏化從而發(fā)射特征紅色及橙紅色光。通過調(diào)控兩種離子的摻雜比例,利用離子間的無輻射能量傳遞作用,可得到綠、黃、紅顏色可調(diào)的發(fā)光材料。此外,KAlP_2O_7:Tb~(3+),Eu~(3+)系列材料應用于UV-LED表現(xiàn)出良好的發(fā)光性能。(3)通過高溫固相法制備了系列K_2CaP_2O_7:Ce~(3+),Tb~(3+)發(fā)光材料。研究了摻雜對樣品物相的影響以及制備條件、環(huán)境溫度對發(fā)光性能的影響,探討了離子間的能量傳遞作用及機理。結(jié)果表明,摻雜離子均占據(jù)基質(zhì)中Ca~(2+)離子格位,樣品煅燒溫度低,且熱穩(wěn)定性能優(yōu)異。Ce~(3+)離子的引入有效提高了Tb~(3+)的發(fā)射強度,計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)其能量傳遞類型為電偶極-電偶四極相互作用,且能量傳遞效率及量子產(chǎn)率高,表明樣品具有優(yōu)異的發(fā)光性能。
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ422

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