水热法合成Eu3+掺杂碱土金属多磷酸盐发光材料制备及发光性能研究

摘要

由于白光LED(w-LEDs)具有环境友好性，节约能源，高亮度和长寿命等优点，使它在照明市场得到更多关注。目前，将红、绿、蓝荧光粉与近紫外InGaN-LED芯片相结合，或蓝光LED芯片与红（蓝）荧光粉相结合是一种常见实现白光的LED技术。
　　由于稀土掺杂磷酸盐具有优异的化学稳定性、晶格离子电荷稳定性和近紫外区域拥有较强吸收带等优点，使该荧光材料被广泛关注。本文采用水热合成法成功地制备了 Ca9Eu1-xLnx(PO4)7（Ln=Y，La，Gd）纳米荧光粉，并系统地研究了工艺条件以及Ln3+不同对 Ca9Eu1-xLnx(PO4)7（Ln= Y，La，Gd）样品性能的影响。通过研究发现：GSAS结构精修显示出发光中心Eu3+在Ca9Eu(PO4)7样品中处于有三种不同的格位；初始溶液的pH值对样品的形貌有很大的影响，随着初始溶液pH值的增加，样品的形貌由杆状向球状转变，同时纵横比也随之降低；样品合成的最佳工艺条件为初始溶液pH值为7，填充度为80％，合成温度为180℃，合成时间为24 h，退火温度800℃退火2h。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2发光

1.2.1发光物质的定义和分类

1.2.2发光的物理过程图

1.2.3 光谱

1.3位形坐标图

1.3.1发光过程的解释

1.3.2斯托克位移的解释

1.3.3发光温度猝灭的解释

1.3.4材料不发光的解释

1.4 稀土发光材料

1.4.1稀土离子发光原理

1.4.2 稀土发光材料的优点

1.4.3 Eu3+离子的发光特点

1.5稀土掺杂磷酸盐发光材料

1.5.1稀土掺杂磷酸盐发光材料的研究进展

1.5.2稀土掺杂碱金属磷酸盐

1.6 研究的目的、意义及主要内容

1.6.1研究的目的、意义

1.6.2研究的主要内容

第二章 水热法制备Ca9Eu1-xLn x(PO4)7（Ln=Y，La，Gd）荧光粉

2.1实验原料及设备

2.2 实验主要内容

2.3 实验过程

2.4 主要表征手段

2.4.1X射线粉末衍射（XRD）

2.4.2激发和发射光谱

2.4.3 扫描电镜（SEM）

2.4.4 透射电镜（TEM）

2.4.5 量子效率

2.4.6 荧光寿命

第三章 结果与讨论

3.1制备工艺对Ca9Eu1-xLnx(PO4)7（Ln=Y，La，Gd）发光性能的影响

3.1.1合成温度对Ca9Eu(PO4)7发光性能的影响

3.1.2初始溶液pH值对样品Ca9Eu(PO4)7形貌及发光性能的影响

3.1.3填充度对样品Ca9Eu(PO4)7发光性能的影响

3.1.4退火温度及时间对Ca9Eu(PO4)7样品发光性能的影响

3.2 Ca9Eu(PO4)7纳米荧光粉的结构和发光性能的分析

3.2.1Ca9Eu(PO4)7纳米荧光粉的精修结构分析

3.2.2 Ca9Eu(PO4)7纳米荧光粉的发光性能

3.3 Ln=Y，La，Gd稀土离子掺杂对Ca9Eu(PO4)7样品发光性能的影响

第四章 结 论

致谢

参考文献

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