白光LED用含Zn-Eu聚合物荧光粉的制备及性能研究

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白光LED诸多优于传统光源的特点引起了国内外学者的关注。近紫外光激发三基色荧光粉实现白光LED的方法目前被广泛研究和使用。三基色中蓝光成分因为激发能量高而难以合成,因此本课题以研发高效蓝光荧光粉为切入点。通过先配合后聚合的技术路线制备了蓝光荧光粉,再通过溶液聚合的方式引入其他成分合成了白光聚合物荧光粉:(1)以Zn2+为金属中心离子,2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ)为第一配体,甲基丙烯酸(MAA)为活性配体合成了Zn2+的配合物单体2-(2-羟基苯基)苯并噻唑-甲基丙烯酸-锌(Zn(BTZ)(MAA)),通过红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和热重分析等对其结构和性能进行表征,结果表明,配合物被365nm紫外光激发时可在473nm发射蓝绿光,色坐标位于(0.143,0.251),配合物的分解温度为289℃,热性能稳定。(2)将制得的Zn(BTZ)(MAA)与苯乙烯通过溶液聚合制备了聚苯乙烯-2-(2-羟基苯基)苯并噻唑-甲基丙烯酸-锌(St-co-Zn(BTZ)(MAA))。通过红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和热重分析对其结构和发光性能进行表征。共聚物的红外光谱表现为聚合物和配合物的共同吸收;聚合物在395nm的激发波长下发射蓝光,发射峰位于451nm处,色坐标为(0.145,0.139),位于蓝光区;聚合物的热分解温度为297℃,比配合物单体的分解温度提高了8oC,热稳定性优异。(3)将蓝绿光配合物单体Zn(BTZ)(MAA)、红光配合物单体Eu(TTA)2(MAA)与苯乙烯共聚制得LED用白光荧光粉聚苯乙烯-2-(2-羟基苯基)苯并噻唑-甲基丙烯酸-锌-甲基苯骈三氮唑-甲基丙烯酸-铕(简称为PSZnEu)。红外光谱表明两种配合物单体均与高分子基质间发生了共聚反应生成了新的化学键;荧光光谱表明该荧光粉在365nm波长激发下,发射峰分别位于459nm,502nm,613nm,其中459nm和502nm的发射波长对应锌配合物的双峰发射,613nm处尖锐的发射峰由Eu配合物中Eu3+的5D0→7F1、5D0→7F2跃迁贡献,其色坐标位于(0.275,0.295),位于白光区;白光荧光粉的热分解温度为329oC,满足LED的温度使用要求。
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