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白光LED以其节能、长寿的优势已被广泛应用于各种领域,而荧光粉作为白光LED的关键材料之一,直接决定着发光性能。因此,开展白光LED荧光粉的研究,具有重要的现实意义。铈酸锶(Sr2CeO4)是一种具有一维链式结构的新型荧光基质材料。由于其在场发射显示、等离子体显示、LED等方面的潜在应用前景,近年来Sr2CeO4的研究引起人们的广泛关注。为此,本文制备了用于白光LED的Sr2CeO4∶Dy3+、Sr2CeO4∶Sm3+荧光体。利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)等测试手段对制备的产物的结构、形貌和光学性能等方面进行了表征,初步探讨了这类荧光粉的发光机理。 本文采用柠檬酸-凝胶法在1000℃持续烧结2h成功地合成了稀土Dy3+离子掺杂的Sr2CeO4荧光粉体(Sr2CeO4∶Dy3+),并研究了Dy3+掺杂的Sr2CeO4荧光体的粒径大小、发光性能、能量传递及浓度猝灭。结果表明,粒子尺寸在100 nm左右,基质的宽带发射从400 nm延伸到550 nm,最大发射峰出现在477 nm处。同时,确定了Dy3+在Sr2CeO4基质中的最佳激发波长为254 nm,发射光谱的峰位在485nm、572 nm处,分别归属于Dy3+的4F9/2→6H15/2、4F9/2→6H13/2跃迁,最强发射波长为572 nm。Sr2CeO4∶Dy3+荧光体中存在着从基质Sr2CeO4到稀土Dy3+离子的能量传递,通过调节Sr2CeO4∶Dy3+荧光粉中稀土离子Dy3+的掺杂浓度,可以调谐发光体的发光颜色。当Dy3+掺杂浓度约为0.5 mol%时,荧光体白光发射强度提高最明显,该荧光粉能够作为一种新型UV-LED用白光荧光粉。在Sr2CeO4基质中,当掺杂Dy3+后,主体Sr2CeO4光猝灭现象较为明显,Dy3+离子的猝灭浓度高达0.5mol%。 同时,本文采用化学共沉淀法以(NH4)2C2O4为沉淀剂在1000℃持续烧结4h成功地合成了稀土Sm3+离子掺杂的Sr2CeO4荧光粉体(Sr2CeO4∶Sm3+),并研究了Sm3+掺杂的Sr2CeO4荧光体的粒径大小、发光性能、浓度猝灭及能量传递。结果表明,粒子尺寸在80 nm左右,基质的宽带发射从400 nm延伸到550 nm,最大发射峰出现在472 nm处。同时,确定了Sm3+在Sr2CeO4基质中的最佳激发波长为285nm,发射光谱的峰位在565 nm、608 nm、654 nm处,分别归属于Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2、4G5/2→6H11/2跃迁,最强发射波长为608 nm。Sr2CeO4∶Sm3+荧光体中存在着从基质Sr2CeO4到稀土Sm3+离子的能量传递,通过调节Sr2CeO4∶Sm3+荧光粉中稀土离子Sm3+的掺杂浓度,可以调谐发光体的发光颜色。当Sm3+掺杂浓度约为1 mol%时,体系发出很强的白光,该荧光粉可作为一种新型UV-LED用白光荧光粉。当Sm3+的掺杂量超过12 mol%时,发生浓度猝灭效应。