氧化鋁基發(fā)光材料的研究.pdf

1、本文在國(guó)內(nèi)外綜合研究發(fā)光材料的發(fā)展歷程、發(fā)光材料的定義、發(fā)光材料的組成、發(fā)光材料的分類(lèi)、發(fā)光機(jī)理、性能表征、制備方法及其應(yīng)用等基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外發(fā)光材料的研究狀況和所存在的問(wèn)題。選取氧化鋁基紅色熒光粉作為研究重點(diǎn)，以求降低商業(yè)紅粉的價(jià)格，改善其性能。 以硝酸鋁為主要原料，用碳酸氫銨和氨水作為混合沉淀劑，采用反向滴定共沉淀工藝制備熒光粉體，并對(duì)其性能進(jìn)行研究。研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論如下： (1)用反向滴定共沉淀工藝制備氧

2、化鋁前驅(qū)體碳酸鋁銨，并對(duì)制備工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究表明：當(dāng)金屬鋁鹽溶液濃度控制在0.2mol/L，pH值為3～4之間：混合沉淀劑溶液濃度為2mol/L，pH值控制在9～10之間。碳酸氫銨與金屬鋁鹽摩爾比為10，采用反向滴定緩慢(小于0.8L/h)加入的方法，可以得到團(tuán)聚較少、物相單一、性能優(yōu)良的前驅(qū)體碳酸鋁銨。 (2)在不同溫度下煅燒前驅(qū)體碳酸鋁銨，利用TG-DSC，XRD研究其相變過(guò)程，得到碳酸鋁銨的相變過(guò)程為：碳酸鋁銨→非晶態(tài)氧

3、化鋁→γ-氧化鋁→θ-氧化鋁→α-氧化鋁。通過(guò)激發(fā)光譜和發(fā)射光譜分析得到：監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)為395nm時(shí)，氧化鋁基體的激發(fā)光譜是以247nm為中心220nm到270nm的寬帶激發(fā)：用254nm波長(zhǎng)激發(fā)的發(fā)射光譜，是以395nm為中心340nm到460nm的寬帶發(fā)射，發(fā)光峰位并不隨著煅燒溫度的變化而發(fā)生變化。而發(fā)光強(qiáng)度卻有很大的變化，這是內(nèi)部?jī)煞N不同作用機(jī)制對(duì)F<'+>色心(氧空穴)發(fā)光的影響造成的。隨著激發(fā)波長(zhǎng)的增大，發(fā)射光譜的主峰位有了一定紅

4、移。 (3)制備了Al<,2>O<,3>：Eu和Al<,2>O<,3>：Eu、Tb發(fā)光粉體，利用TG-DSC，XRD，SEM和熒光分光光度計(jì)對(duì)其相變和發(fā)光特性進(jìn)行研究，得出：稀土Eu、Tb的加入對(duì)氧化鋁的相變有很大抑制作用，增強(qiáng)了γ-Al<,2>O<,3>的熱穩(wěn)定性，摻雜量越多對(duì)氧化鋁的相變及結(jié)晶過(guò)程影響越大。Al<,2>O<,3>:Eu發(fā)光粉體，在摻雜量為lmol﹪，煅燒溫度為1050℃，煅燒時(shí)間為4h時(shí)，得到發(fā)光強(qiáng)度最大的紅

5、色熒光粉。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析，粉體的主要發(fā)射峰(614nm)是Eu<'3+>離子<'5>D<,0>-<'7>F<'2>能級(jí)的躍遷。Tb的摻入，提高了其發(fā)光強(qiáng)度，最佳摻雜量為5mol﹪。 (4)制備和研究了GdAlO<,3>：Eu和(Gd,Y)AlO<,3>：Eu發(fā)光粉體，利用TG-DSC，XRD和熒光分光光度計(jì)對(duì)其相變和發(fā)光特性進(jìn)行研究，得出：1200℃煅燒2h即可得到物相單一，發(fā)光強(qiáng)度良好的熒光粉體。在Eu摻雜量為3mol﹪時(shí)，G