金屬氯化物制備的SrAl2O4-Eu3+紅色熒光粉的研究.pdf

1、鋁酸鹽自然儲量大，綠色無污染；鋁酸鹽稀土熒光粉的合成工藝簡單，同時鋁酸鍶稀土熒光粉的激發(fā)和發(fā)射光譜的區(qū)域都非常的寬，化學性質(zhì)穩(wěn)定，發(fā)光性能好；目前 LED中用的紅色熒光粉研究還不成熟，所以研究鋁酸鍶稀土紅色熒光粉有非常重要的意義。
　　本實驗采用化學共沉淀法制備了 SrAl2O4:Eu3+紅色熒光粉的前驅(qū)體，原料在分子或離子上的混合，從而制得顆粒更細的粉末；同時實驗原材料中稀土離子采用的不是傳統(tǒng)的氧化稀土而是它的前級產(chǎn)物氯化稀土，

2、降低了成本，省去了氯化稀土制備成氧化稀土和用酸再溶解氧化稀土的過程，從而縮短了流程。
　　實驗中采用了正交實驗法和單因素實驗法確定了影響 SrAl2O4:Eu3+紅色熒光粉性能因素的主次順序和最佳工藝參數(shù)。實驗結(jié)果表明：PH值對熒光粉發(fā)光強度影響最大，其次是 Eu3+的加入量，然后是助溶劑 H3BO3的加入量，保溫時間和焙燒溫度。正交實驗確定的最佳的工藝參數(shù)是PH=7.5，摻入 Eu3+的量為0.02mol、摻入 H3BO3量為3

3、％、保溫時間為2h、燒結(jié)溫度為1200℃。與正交試驗得到的工藝參數(shù)相比，單因素實驗只有一個參數(shù)與其不同，即燒結(jié)溫度為1150℃。單因素實驗考察了各因素對熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能、形貌的具體影響，而正交實驗只有發(fā)光強度為指標，所以單因素確定的焙燒溫度1150℃更好。實驗制備的SrAl2O4:Eu3+紅色熒光粉的激發(fā)峰在395nm，發(fā)射峰為619nm處。
　　實驗研究了堿金屬離子加入對 SrAl2O4:Eu3+紅色熒光粉性能的影響及

4、其作用機理。結(jié)果表明：加入的堿金屬離子（Li+、Na+、K+）平衡了Eu3+加入引起的電荷缺失，中和了 Eu3+取代 Sr2+時引起的點缺陷，因此加入堿金屬離子的熒光粉發(fā)光強度更高。同時摻入 Li+的熒光粉發(fā)光強度最大、摻 Na+的熒光粉發(fā)光強度其次、摻 K+的熒光粉發(fā)光強度最差。這主要與堿金屬離子半徑有關(guān)，Li+半徑最小使 Eu3+最容易進入基質(zhì)中。當 Li+摻入量為0.04mol時，熒光粉的發(fā)光強度最好。
　　實驗研究了基質(zhì)組

5、分對 SrAl2O4：Eu3+紅色熒光粉性能的影響及其作用機理。當摻入的Ca2+、Ba2+量在0.1-0.03mol之間時，熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)依然為 SrAl2O4；當 Ca2+、Ba2+量在0.4-0.9mol之間時，熒光粉的主相分別變?yōu)?CaAl2O4和 BaAl2O4。摻入 Ca2+、Ba2+熒光粉的激發(fā)峰和發(fā)射峰的強度比不摻 Ca2+、Ba2+的熒光粉強度都低，同時摻 Ca2+的熒光粉的發(fā)射峰會向長波方向移動，出現(xiàn)“紅移”現(xiàn)象；摻