Eu3+/Tb3+掺杂双钨酸盐荧光粉的可调发光及白光发射研究

来源 :内蒙古师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seed_weed1
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白光LED作为继传统白炽灯和荧光灯之后产生的新产品照亮了21世纪,研究可以用于白光LED方面的高效荧光粉具有重要意义。钨酸盐的化学稳定性好,在紫外、近紫外区域具有强吸收,是一种重要的基质材料,在W-LED显示器件和照明领域具有潜在的应用价值。本文以Eu3+、Tb3+为激活剂,选择Na0.45La3.16W5O20、NaYW2O8、Na0.5Gd0.5WO4为基质材料,制备了几种白光LED用荧光粉,通过XRD、DTA-TG、IR等对样品的组成、结构、晶型进行了表征,通过荧光光谱对样品的发光性能进行了研究。采用共沉淀法制备了Eu3+,Tb3+掺杂Na0.45La3.16W5O20单一基质W-LED用荧光粉。当退火温度为600℃≤T≤800℃时,样品为单斜相的Na0.45La3.16W5O20,当T≥900℃,样品中出现了单斜相的La2W3O12。当p H<5时,样品中含有WO3;当pH≥5时,样品为纯单斜相的Na0.45La3.16W5O20。与Eu3+或Tb3+掺杂Na2WO4的发射光谱比较得知基质中的La3+可以明显增强Eu3+,Tb3+的发光强度。在Na0.45La3.16W5O20:Eu3+,Tb3+样品中可以观察到Tb3+→Eu3+之间的能量传递。在382nm紫外光激发下,Na0.45La3.16W5O20:Eu3+及Na0.45La3.16W5O20:Eu3+,Tb3+两种荧光粉分别实现发光的蓝、白、红可调和绿、白、红可调;且两种荧光粉均实现白光发射,其中Na0.45La3.16W5O20:Eu3+荧光粉仅在3%<Eu3+%<6%时为白光发射,而Na0.45La3.16W5O20:Eu3+,Tb3+荧光粉在稀土掺杂量Eu3+=Tb3+=2%10%大的范围内均为白光发射,说明Tb3+掺入可以增大荧光粉的白光可调范围。因而Na0.45La3.16W5O20:Eu3+,Tb3+荧光粉更适合用于紫外光激发的W-LED用荧光粉。采用共沉淀法制备了Eu3+,Tb3+掺杂NaYW2O8单一基质W-LED用荧光粉。当退火温度在600℃≤T<800℃时,样品为NaYW2O8与Y2W3O12的混相;当T≥800℃,样品为纯四方相的NaYW2O8。当p H≤3时,样品为WO3;当pH=10时样品晶相已完全转变为四方相的NaYW2O8。与Eu3+或Tb3+掺杂Na2WO4的发射光谱比较得知基质中的Y3+可以明显增强Eu3+,Tb3+的发光强度。在NaYW2O8:Eu3+,Tb3+样品中可以观察到Tb3+→Eu3+之间的能量传递。在382nm紫外光激发下,NaYW2O8:Eu3+及NaYW2O8:Eu3+,Tb3+两种荧光粉分别实现发光的蓝、白、红可调和绿、白、红可调;NaYW2O8:Eu3+荧光粉仅在2%<Eu3+%<6%范围时可发射白光,而NaYW2O8:Eu3+,Tb3+荧光粉在Eu3+=Tb3+=2%10%很大范围内均发射白光,比较两种荧光粉的白光发射情况得知掺入Tb3+可以增大荧光粉的白光可调范围。NaYW2O8:Eu3+,Tb3+荧光粉更适合用于紫外光激发的W-LED用荧光粉。采用共沉淀法制备了Eu3+,Tb3+掺杂Na0.5Gd0.5WO4单一基质W-LED用荧光粉。当退火温度T=600℃、700℃时,样品为单斜相的Gd2(WO4)3,当T≥800℃时,样品晶型转变为四方相Na0.5Gd0.5WO4。当pH=3时,样品为WO3和Gd2(WO4)3的混合相,当p H≥6时,样品为四方相Na0.5Gd0.5WO4。与Eu3+或Tb3+掺杂Na2WO4的发射光谱比较得知基质中的Gd3+可以明显增强Eu3+,Tb3+的发光强度。在Na0.5Gd0.5WO4:Eu3+,Tb3+样品中可以观察到Tb3+→Eu3+之间的能量传递。在382nm紫外光激发下,Na0.5Gd0.5WO4:Eu3+及Na0.5Gd0.5WO4:Eu3+,Tb3+两种荧光粉分别实现发光的蓝、白、红可调和绿、白、红可调;Na0.5Gd0.5WO4:Eu3+荧光粉在Eu3+=4%6%时可发射白光,而Na0.5Gd0.5WO4:Eu3+,Tb3+荧光粉在(410)%Eu3+、10%Tb3+很大范围内均发射白光,比较两种荧光粉的白光发射情况得知Tb3+的掺杂可以增大荧光粉的白光可调范围。Na0.5Gd0.5WO4:Eu3+,Tb3+荧光粉更适合用于紫外光激发的W-LED用荧光粉。最后,对比得出La、Gd、Y三者在基质中均有利于Eu3+,Tb3+的掺杂和发光,三者对Eu3+,Tb3+发光强度影响的强弱顺序为La>Gd>Y。本论文选择碱金属-稀土双钨酸盐Na0.45La3.16W5O20、NaYW2O8、Na0.5Gd0.5WO4为基质,通过掺杂Eu3+、Tb3+离子,制备出白光发射且颜色可调的发光材料,使发光材料的领域更加丰富,为提升钨酸盐的应用范围提供了信息。
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