论文部分内容阅读
以Eu2O3掺杂硅酸盐在近紫外激发下的荧光粉为研究对象，采用高温固相法在空气中制备Ca1-xAl2+xSi2O8:12mol%Eu2O3、Ba2MgSi2O7:xmol%Eu2O3以及在Ba2MgSi2O7:3mol%Eu2O3中添加助溶剂(H3BO3、LiF、NaF)等一系列荧光粉。分别研究了在改变基质阳离子的比例、改变掺杂稀土浓度以及助熔剂的选择对荧光粉发光性能的影响。具体研究内容如下： (1)采用高温固相法制备Ca1-xAl2+xSi2O8:12mol%Eu3+荧光粉，在紫外激发下得到红色与蓝色混合系列发光材料。通过调控Ca、Al的比例，结果显示，当x=0.3，即Ca0.7Al2.3Si2O8:Eu3+为此发光材料的最佳比例，在λex=296 nm激发下Eu3+发光强度最大，λex=319 nm激发下Eu2+发光强度最大。有趣的是，在Eu3+的五个特征峰中5D0→7F4(682 nm)的强度在之前的研究中没有出现与5D0→7F2(614 nm)的强度相接近，但在我们的实验中观察到在296 nm和319 nm激发下，5D0→7F4的发光强度与5D0→7F2非常接近。通过监测682 nm与614 nm处的荧光寿命分别为1.99 ms和1.84 ms，得出它们属于一个发光中心。通过改变基质阳离子的掺杂量，发现样品在蓝光区与红光区可进行调节，因此这种材料作为白光LED中的蓝色与红色荧光粉存在潜在的应用前景。 (2)利用高温固相法在空气中制备Ba2MgSi2O7:xmol%Eu3+(x=1、3、6、9、16、20)系列荧光材料，通过改变Eu2O3的掺杂浓度来调控颜色的变化。我们对其进行光谱测试，发现Eu3+与Eu2+共同存在，说明Ba2+不止一种格位。当λex=366 nm时，随着Eu2O3浓度的增大，得到由绿色→浅黄色→桔红色系列发光材料；当λex=393 nm，随着Eu2O3浓度的增大，得到由浅黄色→红色系列发光材料。通过单掺杂不同浓度的稀土，得到一系列的颜色变化，这对寻找新型单基质白光LED荧光粉有一定的促进作用。 (3)通过添加不同助溶剂(H3BO3、LiF、NaF)，采用高温固相法在空气中制备Ba2MgSi2O7:3mol%Eu3+，xmol%C(C=H3BO3、LiF、NaF)系列荧光材料，发现掺杂助溶剂可以增强Eu2+与Eu3+的强度，当加入最佳浓度3mol%LiF时比未加助溶剂的试样强度增加到2.85倍；当加入最佳浓度的5mol%H3BO3时比未加助溶剂的试样强度增加到1.49倍；当加入最佳浓度的9mol%NaF时比未加助溶剂的试样强度增加到1.07倍。所以强度表现为I(LiF)>I(H3BO3)>I(NaF)≈I(No flux)。