论文部分内容阅读
稀土元素由于其特殊的能级结构而经常被用于发光材料。稀土发光材料也因为其优异的光学性能而被广泛的应用于生活中。以硼酸盐作为基质的发光材料有合成温度低、合成工艺简单、化学性质稳定优点。荧光粉制灯有显色性好,发光效率高、光衰小等特点,而成为研究的热点。REBa3B9O18(RE:Eu, Sm, Gd, Tb, Lu)是新近发现的一系列同构硼酸盐化合物。由于在其晶体结构中有平行排列的B306平面基团,有可能应用其作为基质,通过稀土离子掺杂得到性能优异的发光材料。本文通过高温固相法制备了Eu3+掺杂SmBa3B9O18荧光粉,Er3+掺杂以及Er3+Yb3+共掺杂YBa3B9O18荧光粉材料。并且做了如下研究:1)通过对实验条件的摸索分析,成功制备了Sm1-xEuxBa3B9O18(x=20%,40%,60%)材料。经过XRD分析显示Eu离子的掺杂没有改变基体的结构;扫描电镜下观察到样品微观形貌呈片状,这与材料本身的六方层状结构有关。之后我们又对不同掺杂浓度的样品激发和发射光谱测试,证明了基质材料与掺杂离子间存在能量传递现象。对发射光谱的峰位与对应的跃迁能级进行了标注。通过对不同掺杂浓度材料的发光强度的对比表明,发光强度随着掺杂浓度的提高而增强,没有出现浓度猝灭现象。2)通过高温固相烧结法成功制备了Er3+掺杂以及Er3+Yb3+共掺杂YBa3B9O18荧光粉。X射线衍射结果表明Er3+Yb3+的掺杂并没有改变基质的六方结构。应用325nm光激发Er3+掺杂YBa3B9O18,观察到了Er3+离子的特征发射峰,证明了Er3+离子与基质间的能量传递。用980nm激光分别激发Er3+掺杂以及Er3+Yb3+共掺杂YBa3B9O18荧光粉,观测到了Er3+离子的上转换过程,该过程可通过能级图进行解释。实验结果证明Yb3+对Er3+的上转换发光有敏化作用。