稀土改性含钼基质LED用发光材料的研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:faxiwe88730
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发光材料已被广泛应用于固体照明、显示、生物成像等领域,并在这些领域中发挥着重要的作用。由于稀土元素掺杂的发光材料能够大大的提高能源的利用率和发光器件的性能,因而在发光领域中具有非常重要的作用。发光材料的性能不仅与所掺杂的稀土离子有关,还与材料的基质有关。近年来,钼酸盐以其物理化学性质稳定、声子能量低且与近紫外芯片结合性好等优点,成为最热门的白光发光二极管(LED)用高效荧光粉基质材料。鉴于钼酸盐稳定的性质和稀土离子优异的发光性能,本文采用高温固相法合成了Eu3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+单掺杂NaY(MoO42,Eu3+、Dy3+共掺杂NaY(MoO42和氧化石墨烯辅助高温固相法合成的Eu3+单掺杂的NaY(MoO42的发光材料,探讨了样品的发光性质、浓度猝灭机制、能量传递机制、色坐标、寿命和热释性。(1)采用高温固相法制备了一系列新型NaY(1-x)(Mo O42:xRe3+(Re=Eu、Sm、Tb、Dy)发光材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱仪对其晶型结构、微观形貌以及发光性能进行了表征。结果表明,样品为四方晶系的白钨矿结构,Eu3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+掺杂的样品颗粒尺寸分别在510、0.40.85、11.5、0.20.9μm之间。样品分别能够在466、406、487、405 nm激发下发出红光、橙光、绿光、黄光。样品的寿命依次为0.39、0.26、0.30、0.47 ms,能够有效避免荧光闪烁。浓度猝灭研究发现,Eu3+掺杂样品的浓度猝灭现象不明显,而Sm3+、Tb3+、Dy3+掺杂的样品均表现出明显的浓度猝灭,这主要是由于离子间的相互作用以及交叉弛豫现象产生的。样品的热释性分析表明,不同稀土离子掺杂的样品均发生了温度猝灭现象,这主要是由于电子的无辐射跃迁产生的。(2)采用高温固相法制备了一系列NaY(0.92-x)(Mo O42:0.08Dy3+,xEu3+发光材料。XRD和SEM分析表明,样品主要为四方晶系的白钨矿结构且其晶型结构与Eu3+掺杂浓度关系不大,其形貌为300800 nm的类双锥结构。荧光光谱分析表明,样品在不同激发波长下能够得到不同颜色的发射光,当激发波长为389 nm时,能够得到Dy3+和Eu3+的最强发射,峰值位于573 nm(4F9/2→6H13/2)和615 nm(5D0→7F2)。随着Eu3+掺杂浓度的增加,Dy3+的发射强度逐渐降低,Eu3+的发射强度逐渐增加,这归因于Dy3+和Eu3+之间发生了能量传递。当Eu3+掺杂浓度为0.12时,能量转移率达到最大接近50%,Dy3+和Eu3+之间的能量传递机制属于偶极-偶极相互作用,临界距离为13.5709?。此外,荧光强度衰减曲线分析表明,Dy3+和Eu3+的寿命随着Eu3+浓度的增加逐渐减小,Dy3+的寿命由87.11μs减小至27.06μs,Eu3+的寿命由320.98μs减小至256.17μs。对比发现,Eu3+的寿命衰减较慢,证实了Dy3+与Eu3+之间的能量传递。同时,样品色坐标分析表明,可以通过改变Dy3+和Eu3+的掺杂浓度及激发波长来获得不同颜色的发射光。(3)采用氧化石墨烯辅助高温固相法制备了一系列新型NaY(1-x)(Mo O42:xEu3+发光材料。采用XRD、SEM和荧光光谱仪分别对其晶型结构、微观形貌及发光性能进行了表征。结果表明,样品为四方晶系的白钨矿结构。由于氧化石墨烯良好的模板作用,所得样品具有尺寸均匀、晶型结构好且均表现为完美的双锥形近四面体结构,颗粒尺寸长约4μm,宽约2μm。发光性能研究表明,样品能够被466 nm的蓝光有效激发并发射出615 nm的红光,属于Eu3+的5D0→7F2电子跃迁,且无明显浓度猝灭现象。色坐标分析表明,样品色坐标随着Eu3+掺杂浓度的增加向红光区域移动;而相较于常规高温固相法所制备样品色坐标向橙光区域移动。样品的寿命为0.380.39 ms。样品的热释性分析表明,随着温度的升高,电子发生无辐射跃迁导致样品发射强度降低。通过对以上不同发光材料分析表明,采用高温固相法合成的NaY(1-x)(Mo O42:xRe3+(Re=Eu、Sm、Tb、Dy)发光材料能够表现出掺杂离子强烈的特征发射,同时寿命足够短,在发光二极管(LED)领域具有潜在的应用价值。采用高温固相法制备的NaY(0.92-x)(MoO42:0.08Dy3+,x Eu3+发光材料能够通过调节掺杂离子的比例及不同的激发波长获得不同颜色的发射,在彩色显示器及发光领域中具有一定的应用价值。而采用氧化石墨烯辅助高温固相法制备的NaY(1-x)(MoO42:xEu3+发光材料具有分散均匀、颗粒尺寸一致、晶型结构好等优点且合成工艺简单、设备要求低、产量大,该研究为工业化合成形貌优异的发光材料提供了新的合成思路。同时,样品优异的红光发射使其在固态照明领域具有潜在的应用价值。
其他文献
熊育群的《连尔居》,是一部有关人类生存处境的现代寓言。它讲述了湖南汨罗江连尔居农场从"文革"到改革开放初中期的社会变迁与人心变化,从宇宙观、生命观、时间观三个方面,
建立长效的大学生就业引导工作机制,是推进高校毕业生就业工作的核心问题。本文以东华大学服装与艺术设计学院就业工作为研究对象,探寻艺术类大学生的就业价值取向和'立
稀土上转换纳米发光材料由于在生物传感、生物成像、光动力理疗、光信息储存、3D显示、安全防伪等领域的广泛运用,近几年逐渐受到研究者的重视。其主要优势在于:1)不同的制备
在税收领域,运用数学模型进行税收预测,对于税收计划编制和税收任务的完成,有很突出的指导和决策作用。本文就几种预测的数学模型与简单应用进行探讨
“函数”是数学学习中最基本且重要的概念之一,贯穿整个高中阶段的数学学习.但是,函数概念的教学中常常会遇到许多问题,其抽象性往往是造成学生理解困难的主要障碍.目前,教学
PID控制是工程上最为简单实用的一种控制方式,但PID参数整定难度较大,过程繁琐,难以找到最佳参数.模糊控制是一种利用人类专家控制经验的智能控制,模糊PID控制相对于常规的PI
多年来,我国西药原料药出口一直以较高的速度增长,成为我国医药产品出口增长的主要支撑点。但是自2013年以来,由于国家对原料药产业结构进行调整,同时,受国际市场需求疲软、欧美地
报纸
本文将综述近年来提出的治疗骨髓异常综合征(MDS)的新策略。包括其生物学行为的治疗如影响血管形成和细胞因子的沙利度胺、人鼠嵌合单抗,抑制调亡诱导分化剂砷酸、丙戊酸,分
围绕西北地区民生设计现状与产业背景,即社会时局、舆情民俗、制作特征等近现代中国设计发展成因中最关键的基础条件,通过对晚清至民国时期西北地区民生设计的现象研究,还原