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近年来,Pr3+掺杂的CaTiO3红色发光材料由于其物理化学性质稳定,色纯度高,发光强,从而引起研究者们的广泛关注。据报道,Pr3+掺杂的MTiO3红色发光材料在场发射显示器,等离子显示器以及紫外线发光二极管等领域具有潜在的应用前景。Royce等首次报道了掺杂Zn2+离子取代Ca2+离子能显著提高CaTiO3:Pr3+的光致发光强度以及延长余辉时间。随后,研究者们将研究重点集中在其结构和性质上,特别是发光性质上。之前的报道表明名义组成为Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+的红色发光荧光粉是一种具有优良性能的发光材料,与CaTiO3:Pr3+相比,激发光谱中380 nm处的激发带强度增长显著,能被UV-LEDs芯片有效激发,发射红光。但是发射强度还不够高,离实际应用还有一定的差距,因此如何提高Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+的红色发光强度,是一个亟待解决的问题。本文采用乙二醇辅助水热法合成了一系列名义组成为Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+但是具有不同物相组成的荧光粉。主要探究了 Zn2+离子浓度、乙二醇的加入量及加入顺序、水热反应温度、水热时间和前驱溶液pH值等对合成产物的物相结构和发光性质的影响。同时,采用乙二醇辅助水热合成法,也制备了一系列CaTiO3:Pr3+,Zn2TiO4:Pr3+和Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+荧光粉。通过粉末X射线衍射仪(XRD),紫外可见吸收和漫反射光谱,以及荧光光谱仪研究了荧光粉的结构和发光性质。通过里德维特精修全谱拟合定量分析了物相组成与发光性质之间的关系。比较了具有不同物相组成的 Ca0.8Zn0.2TiO3:0.05%Pr3+荧光粉与 CaTiO3:Pr3+,Zn2TiO4:Pr3+ 和Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+荧光粉之间的发光性质。具体内容如下:1.比较了高温固相法,溶胶凝胶法,水热法和乙二醇辅助水热法制备的样品在发光性质上的差异。结果表明,四种方法制备的荧光粉的发光强度具有以下规律:高温固相法<溶胶凝胶法<水热法<乙二醇辅助水热法.2.采用乙二醇辅助水热合成法,制备了一系列名义组成为Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+但是具有不同物相组成的荧光粉。分别是:(1)包含CaTiO3、Ca2Zn4Ti16O38和Zn2TiO4 三种物相的荧光粉,SS-32-235-6.8;(2)包含 CaTiO3 和 Ca22Zn4Ti16O38两种物相的荧光粉,SL-40;(3)包含CaTiO3和Zn2TiO4两种物相的荧光粉,SS-32-280。新制备的荧光粉的物相结构通过XRD进行表征,同时也对比了它们的发光性质。结果表明同时含有CaTiO3、Ca2Zn4Ti16O38和Zn2TiO4三种物相的Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+荧光粉具有最强的发光强度,其中在330nm波长激发下,分别是只含有CaTi03、Ca22Zn4Ti16038两种物相和只含有CaTiO3、Zn2TiO4两种物相的Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+荧光粉发光强度的1.3倍和2.7倍,在380nm波长激发下分别是1.8和3.6倍。优化后的最佳的pH值在330nm和380nm波长激发下分别是6.8和5.9,色坐标为(0.667,0.332)。将在两种pH条件下制备的样品置于暗箱中,在365 nm波长激发下拍摄的照片显示出良好的发光,结果表明Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+是一种很有应用前景的红色发光材料。3.采用乙二醇辅助水热法制备了纯相CaTiO3:Pr3+荧光粉。结果表明,只有在中性或弱碱性条件(pH值为7-9之间),才能成功地制备纯相的CaTiO3:Pr3+荧光粉。当pH=6.01和pH=10.8时,有Ti02相生成。4.采用乙二醇辅助水热法制备了纯相Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+荧光粉,优化了荧光粉的发光性质。结果表明,在前驱溶液pH值接近中性,n(Ca):n(Zn):n(Ti)=1:2.05:7.5 时,成功制备了纯相的 Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+荧光粉。当 n(Ca):n(Zn):n(Ti)=1:2.1:7.5时,有微量的Zn2TiO4相生成。5.采用乙二醇辅助水热法制备了纯相Zn2TiO4:Pr3+荧光粉。结果表明当n(zn):n(T1)=2:1,pH=6.0时,在700-1100℃均制备出纯相Zn2TiO4:Pr3+荧光粉。但是发光十分微弱。