稀土-過渡金屬摻雜鋁酸鹽紅色熒光粉的制備及發(fā)光性能.pdf

1、鋁酸鹽體系熒光粉具有量子轉(zhuǎn)化效率高、顯色性好、激發(fā)范圍寬以及發(fā)射光在可見范圍等優(yōu)點(diǎn),成為熒光材料研究的熱點(diǎn)之一。目前,研究鋁酸鹽基藍(lán)、綠色熒光體的較多,但是對鋁酸鹽基紅色熒光體的研究較少。單純摻雜激活劑的紅色發(fā)光效率不高、亮度不夠理想,在這種情況下,一般需要添加輔助激活劑。本文在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上,通過離子摻雜進(jìn)一步提高和改善鋁酸鹽基紅色熒光體的發(fā)光性能。
　　本論文采用溶液輔助煅燒法成功合成了LiAlO2、LiAl5O8基質(zhì)熒光粉

2、和固相反應(yīng)法成功制備了SrAl2O4基質(zhì)熒光粉。并利用X射線衍射儀(XRD),電子掃描電鏡(SEM)和熒光光譜分光度計(jì)(PL)等分析測試儀器,對樣品的熒光發(fā)光性能、物相、顆粒的大小、形貌及制備工藝進(jìn)行研究,主要研究包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容:
　　1.分別研究了Bi3+離子摻雜LiAlO2:Fe3+熒光粉和Ce3+離子摻雜LiAlO2:Fe3+熒光粉的熒光發(fā)光性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)Bi3+離子摻雜LiAlO2:Fe3+不僅使LiAlO2:Fe

3、3+的發(fā)光效率得到了提高,而且使得熒光發(fā)光光譜的范圍得到一定的展寬。Ce3+離子的摻雜有助于LiAlO2:Fe3+熒光粉發(fā)光效率的提高;這表明Ce3+離子與Fe3+離子發(fā)生了能量傳遞,Ce3+離子對Fe3+離子起敏化作用。進(jìn)一步確定了Bi3+,Ce3+離子的最佳摻雜濃度等基本工藝參數(shù)。
　　2.研究了B3+離子摻雜對LiAl5O8:Fe3+熒光粉發(fā)光性質(zhì)的影響。與LiAlO2:Fe3+熒光粉的發(fā)光性質(zhì)不同的是,LiAl5O8:Fe

4、3+熒光粉發(fā)出明亮的紅光,其發(fā)射光譜出現(xiàn)藍(lán)移。研究發(fā)現(xiàn)B3+離子作為摻雜離子部分替代LiAl5O8基質(zhì)中的Al3+離子,能夠提高熒光粉的發(fā)光效率。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),B3+離子在反應(yīng)中不僅可以起到降低溫度,還可以作為結(jié)構(gòu)調(diào)整劑形成更純的LiAl5O8;并且可以通過調(diào)整B3+離子的摻雜量調(diào)節(jié)Fe3+周圍的晶體場,從而對LiAl5O8:Fe3+的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。最后確定了B3+離子的最佳摻雜濃度等基本工藝參數(shù)。
　　3.分別研究了B3+

5、離子單摻雜SrAl2O4:Eu3+熒光粉和B3+,Li+離子共摻SrAl2O4:Eu3+熒光粉對其發(fā)光性質(zhì)的影響,與LiAl5O8:Fe3+熒光粉的激發(fā)光譜相比,SrAl2O4:Eu3+熒光粉的激發(fā)范圍得到展寬。B3+離子替代SrAl2O4基質(zhì)中部分的Al3+離子,也可以提高SrAl2O4:Eu3+的發(fā)光強(qiáng)度;研究還發(fā)現(xiàn),通過進(jìn)一步摻雜Li+離子還可以提高SrAl2O4:Eu3+熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度;并對發(fā)光強(qiáng)度的提高進(jìn)行了發(fā)光機(jī)理解釋。最