Eu2+激活的磷酸鹽熒光粉的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、本文采用高溫固相法制備了三種磷酸鹽熒光粉:Ba1-x(PO3)2∶ xEu2+、Ba0.97Sr0.99Mg1-xP2O8∶Eu2+0.04，Mn2+x、Sr10(1-x)Cl2(PO4)6∶Eu2+10x。對這三種熒光粉的結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能、濃度猝滅機理及熱穩(wěn)定性、能量傳遞機理等進行了相關研究。
　　1、采用傳統(tǒng)高溫固相法合成了一種新型藍，綠色熒光粉Ba1-x(PO3)2∶ xEu2+，并對其晶體結(jié)構(gòu)及微觀形貌進行了XRD及FE-S

2、EM分析。XRD圖譜表明衍射峰與標準卡片PDF43-0518十分吻合，摻入的Eu2+離子并沒有引起明顯的雜質(zhì)峰，表明Ba1-x(PO3)2∶xEu2+熒光粉已經(jīng)合成。XRD結(jié)構(gòu)精修表明在Ba(PO3)2∶0.02Eu2+熒光粉中僅存在一種Ba2+且Ba-O的配位數(shù)為10。FE-SEM圖像表明合成的Ba(PO3)2∶0.02Eu2+熒光粉燒結(jié)現(xiàn)象嚴重，表面不光滑，由直徑為200-300 nm的圓球狀小顆粒組成，每個煅燒顆粒又可細分更多細小

3、的圓球顆粒。這些細小的顆粒平均粒經(jīng)Debye-Scherrer公式計算得出為23 nm。通過熒光光譜可以看出，這種熒光粉能有效地被紫外、近紫外光激發(fā)，說明熒光粉是一種發(fā)光性能好、效率高的藍-綠色LED用轉(zhuǎn)換型熒光粉。經(jīng)計算得出Eu2+-Eu2+的距離為18(A)，因此濃度猝滅機理為多級-多級濃度猝滅機理。變溫熒光分析表明Ba1-x(PO3)2∶ xEu2+熒光粉Ea為0.334eV。由于摻入Eu2+離子的濃度不同，熒光粉的CIE色度坐標

4、有微小的變化，說明Ba1-x(PO3)2∶ xEu2+熒光粉色穩(wěn)定性較好，是一種具有潛在應用價值的藍-綠色熒光粉。
　　2、利用高溫固相法在1150℃下制備了一種新型白光熒光粉Ba0.97Sr0.99Mg1-xP2O8∶Eu2+0.04，Mn2+x。共摻雜Eu2+、Mn2+后，Ba0.97Sr0.99Mg1-xP2O8∶Eu2+0.04，Mn2+x激發(fā)光譜較寬且不對稱，發(fā)射峰為三個位置分別位于430、550和624 nm。其中，6

5、24 nm表現(xiàn)為因Mn2+的4T1-6A1引起的紅光發(fā)射。在356 nm激發(fā)波長下，發(fā)射光譜從400 nm延伸到650 nm。通過調(diào)節(jié)摻雜Mn2+的濃度，Ba0.97Sr0.99Mg1-x(PO4)2∶Eu2+0.04，Mn2+x(x=0.00-0.19)熒光粉的CIE坐標逐漸接近白光。通過變溫熒光分析可得此熒光粉熱穩(wěn)定性較好，計算得Ea值為0.2490eV。能量傳遞機理分析可得能量傳遞機制為臨近離子相互作用傳遞機理。所有這些數(shù)據(jù)表明B

6、a0.97Sr0.99Mg1-xP2O8∶ Eu2+0.04，Mn2+x熒光粉是一種具有較好應用前景的近紫外單一基質(zhì)白光熒光粉。
　　3利用高溫固相法在850℃制備了一種新型藍光熒光粉Sr10(1-x)Cl2(PO4)6∶Eu2+10x(x=0.01，0.02，0.03，0.04，0.05，0.06)，對其晶體結(jié)構(gòu)及微觀形貌進行了XRD及FE-SEM分析。XRD圖譜表明衍射峰與Sr10Cl2(PO4)6標準卡片(PDF＃16-06

7、66)十分吻合，摻入的Eu2+離子并沒有引起明顯的雜質(zhì)峰，推測Eu2+已取代離子半徑相似的Sr2+。FE-SEM圖像表明合成的Sr10(1-x)Cl2(PO4)6∶Eu2+10x熒光粉燒結(jié)現(xiàn)象嚴重，表面光滑，由直徑為1-3μm左右的無規(guī)則顆粒組成。通過熒光光譜可以看出Sr10(1-x)Cl2(PO4)6∶Eu2+10x熒光粉是一種發(fā)光性能好、效率高的藍色LED用轉(zhuǎn)換型熒光粉。Eu2+高摻雜濃度下激活離子之間的距離減小，導致Sr10(1-