【正文】 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 1 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目 ： 白光 LED 用發(fā)光材 料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+ 的制備和性能研究 學(xué) 部 信息科學(xué)與工程學(xué)部 學(xué)科門類 理 學(xué) 專 業(yè) 光信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué) 號 20xx478046 姓 名 耿寧 指導(dǎo)教師 楊志平 裝 訂 線 河北大學(xué)工商學(xué)院 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 2 20xx 年 5 月 30 日 河北大學(xué)工商學(xué)院本科 生 畢業(yè)論文（設(shè)計）課題申請表 學(xué)部：信息科學(xué)與工程學(xué)部 時間： 20xx 年 11 月 16 日 課 題 情 況 課題名稱 白光 LED 用發(fā)光材料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的制備和性能究 申請人姓名 耿寧 光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 20xx 級 指導(dǎo)教師 姓名 楊志平 教授 聯(lián)系方式 15176221875/15930177217 課題來源 √ 課題類別 √ 主 要 研 究 內(nèi) 容 主要研究了摻鈾濃度不同時， KNaCa2(PO4)2: Eu3+系列樣品在各波段的發(fā)光性質(zhì)，當改變鈣含量 x 和改變鈾濃度時，通過對比得到發(fā)光性能最好的是摻 Eu3+濃度為 8%時 的 (PO4)2: Eu3+。 目 標 和 要 求 根據(jù)所查閱文獻，確定所制樣品的化學(xué)式，通過高溫固相法在還原氣氛中合成樣品。通過相關(guān)工具測得樣品的 XRD 圖和光致光譜，并對所得結(jié)果進行分析和討 論民，最后得到結(jié)論。 指導(dǎo)小組審題意見 組長簽字 : 年 月 日 裝 訂 線 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 3 學(xué)部意見 學(xué)部主任簽字 : 年 月 日 河北大學(xué)工商學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 （指導(dǎo)教師用表） 學(xué) 生 姓 名 耿寧 專業(yè)名稱 光信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師姓名 楊志平 職稱 教授 學(xué)歷 本科 論文（設(shè)計）題目 白光 LED 用發(fā)光材料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的制備和性能究 研究 內(nèi)容 要求 對已有的白光 LED 發(fā)光 材料做相應(yīng)的介紹，并針對要做的材料做相應(yīng)的掌握。對發(fā)光材料的發(fā)光機制等方面做深入探索。最終確定所需的材料。 研究 方法 要求 從大量參閱、研究文獻入手，盡量做到更加全面詳細的將該課題敘述清楚，使人們對白光 LED 用發(fā)光材料及其應(yīng)用和技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及現(xiàn)狀有比較深刻和全面的了解 。 主要參 考文獻 1 張瑞西 ,王濤 ,井艷軍 ,等 .Eu3+激活的紅色熒光粉的研究進展 [J]. 材料導(dǎo)報 ,20xx,S2:35. 2 徐敘珞 ,蘇勉曾 .發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx:108110. 3 Keith H Butler. Fluorescent Lamp Phosphors Technology and Theory [M]. Pennsylvania,USA:The Pennsylvania state University :4462. 進度安排 論文（設(shè)計）各階段名稱 日期 搜集整理有關(guān)資料，撰寫開題報告 第一周～第三周 分析歸納資料，完成論文提綱 第四周～第十周 完成論文正文，謝辭，參考文獻等 第十一周～第十二周 對論文進行修改并定稿、答辯 第十三周～第十六周 裝 訂 線 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 4 注：本表一式兩份，在畢業(yè)論文（設(shè)計）正式開始前一周下達，學(xué)生、學(xué)部各存檔一份。 指導(dǎo)教師簽字 : 年 月 日 河北 大學(xué)工商學(xué)院 本科 生 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 （學(xué)生用表） 論文（設(shè)計）題目 白光 LED 用發(fā)光材料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的制備和性能究 學(xué)部 信息科學(xué)與工程學(xué) 部 專業(yè) 光信息科學(xué)與技 術(shù) 學(xué)科 理科 學(xué)生 耿寧 指導(dǎo)教師 楊志平 職稱 教授 裝 訂 線 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 5 一 課題來源 本課題是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，依據(jù)學(xué)校實驗室的實驗條件和自己的知識結(jié)構(gòu)制定出來的，是建立在大量的文獻資料基礎(chǔ)上的。 二 課題意義 與普通光源相比，白光 LED 具有節(jié)能、環(huán)保、可靠、長壽、可以工作在高速狀態(tài)、可固態(tài)封裝等優(yōu)勢。 白光 LED 有一定的發(fā)展前景 ,并且有可能替代現(xiàn)有的照明裝置的趨勢 。 稀土元素本身具有豐富的電子結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出許多光、電、磁的特性。稀土納米化后，表現(xiàn)出許多特性，如小尺寸效應(yīng)、高比表面效應(yīng)、量子效應(yīng)、極強的光、電、磁性質(zhì)、超導(dǎo)性、高化學(xué)活性等，能大大提高材料的性能和功能 。稀土材料具有合成溫度 低、發(fā)光性好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢。 高溫固相法是一種經(jīng)典的合成方法，充分條件的反應(yīng)是反應(yīng)物之間必須相互接觸，因為反應(yīng)是通過顆粒界面進行的，反應(yīng)物顆粒越細，接觸的表面積越大，反應(yīng)速度就會越快，所以反應(yīng)前應(yīng)將反應(yīng)物在研缽里充分研磨，使之混合均勻 并且使顆粒足夠小 ，再 放到 反應(yīng)爐中高溫灼燒即可。該法得到的熒光粉性能穩(wěn)定，亮度高，表面缺陷少，有利于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)。 三 實驗內(nèi)容及手段 本實驗選擇的實驗材料為 NaCO3(.) ， K2CO3(.) ， CaCO3(.) ， 高純Eu2O3(%.)， Li2CO3(.)， NH4H2PO4(.)。 根據(jù)所設(shè)計的化學(xué)計量比確定各成分的含量，用電子天平稱量樣品，稱量時注意保證各樣品的純度，不能摻雜其他不同的樣品，同時注意保持稱量時條件的穩(wěn)定。然后把稱量好的樣品放在瑪瑙研缽里研磨均勻，在研磨時不能讓樣品四處濺射以導(dǎo)致樣品的流失，造成各成分的含量改變而引起對結(jié)果的影響。待樣品研磨很細且混合均勻之后置入已經(jīng)清洗干凈的剛玉坩堝內(nèi)，并蓋上蓋子，放入爐子里燒結(jié)。開始時應(yīng)該緩慢地升高爐子的溫度，這樣可以使 NH4H2PO4中的 NH4充分反應(yīng)。利用高溫固相反應(yīng)，把樣品 入在還原氣氛中 1000℃ 下燒結(jié) 4 小時，等溫度降低到室溫后取出坩堝，并把坩堝外的炭粉擦干凈，再放到瑪瑙研缽里研磨成很細的粉末狀，裝入已經(jīng)做好標簽的樣品袋內(nèi)，最后得到不同含量的 KNaCa2(PO4)2: Eu3+系列樣品。 用美國 Y20xxA 型衍射儀 (輻射源為 Cu,Kα,30kV,20mA,λ=,掃描速度為5176。/min,步長為 176。,掃描范圍為 10～ 50176。)在室溫下測定濃度為 8%的 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的粉末衍射圖。 用日本 Hitachi F4600 熒光分光光度計 在室溫下測 量材料的激發(fā)光譜 和發(fā)射光譜。 (激發(fā)源為 150W 氙燈 ,分辨率為 )。 四 進度及安排 第 1 周 與導(dǎo)師進行交流并最終確定課題。 第 23 周 在導(dǎo)師的指導(dǎo)下查閱與課題相關(guān)的文獻，并學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。 第 4 周 完成英文文獻的翻譯和開題報告。 第 58 周 查閱有關(guān)白光 LED 發(fā)光材料方面的資料，對相關(guān)東西做全面了解 第 9 周 在導(dǎo)師的指導(dǎo)下撰寫中期報告。 第 1011 周 整理收集的各種文獻，選擇對論文有用的資料，形成論文的大體框架，為撰寫論文做好準備。 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 6 注：本表不夠可增加空白頁。 河北大學(xué)工商學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯記錄 姓名 耿寧 學(xué)號 20xx478046 年級 20xx 級 學(xué)部 信息科學(xué)與工程學(xué)部 專業(yè) 光信息科學(xué)與技術(shù) 論文（設(shè)計）題目 白光 LED 用發(fā)光材料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的制備和性能究 答辯時間 20xx 年 5 月 30 日 答辯記錄 [以問答形式記錄 ]： 問題 1： 問：關(guān)于熒光壽命， ,你認為能說明其發(fā)光效率很高嗎？ 答：的確， 確實不短，只是說明其發(fā)光效率相對較好，但這并不是 本熒光粉的優(yōu)勢，謝謝。 問：在 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的發(fā)射光譜 里，關(guān)于電偶極躍遷和磁偶極躍遷的講解能再細致解釋一下嗎？ 答： ：在 465 nm 和 393 nm波長激發(fā)下， 樣品呈現(xiàn)出多峰 發(fā)射。位于 614 nm附近的紅光發(fā)射歸屬于 Eu3+的 5D0→ 7F2電偶極躍遷，而位于 590 nm附近的橙色發(fā)射歸屬于 Eu3+的5D0→7F1磁偶極 躍遷。電偶極躍遷原本屬于禁阻的，但實際上可觀察到這種躍遷，這主要是由于 Eu3+在晶格中的對稱性偏離反演中心， 晶體場奇次項可以將相反宇稱態(tài)混合到4f6組態(tài)能級中，此時電偶極躍遷不再嚴格禁戒，所以 Eu3+以 5D0→ 7F2受迫電偶極躍遷發(fā)射為主 。由上圖還可以看出： 5D0→ 7F2的電偶極躍遷為該體系中的最強躍遷，說明 Eu3+主要占據(jù)晶格的非反演對稱中心位置。 答辯小組秘書 （簽字）： 裝 訂 線 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 7 答辯小組組長： 答辯小組成員： 河北大學(xué)工商學(xué)院本科 生 畢業(yè)論文（設(shè)計）工作指導(dǎo)情況記錄 （指導(dǎo)教師用表） 學(xué)生 耿寧 專業(yè) 光信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)部 信息科學(xué)與工程學(xué)部 論文（設(shè)計）題目 白光 LED 用發(fā)光材料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的制備和性能究 指 導(dǎo) 、 檢 查 主 要 內(nèi) 開 題 階 段 從選題與專業(yè)培養(yǎng)目標、專業(yè)要求的關(guān)系、題目難 度、工作量、創(chuàng)新性、理論性、實用性簡述選題質(zhì)量。 白光 LED 發(fā)光材料 具有重要應(yīng)用，是光信息科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的前沿。本論文在大量查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，對 發(fā)光材料 及其在工業(yè)加工上的應(yīng)用進行綜述，對從事該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開發(fā)工作具有一定參考價值。 開題意見： 該生基礎(chǔ)扎實、學(xué)習(xí)認真，按照指導(dǎo)老師的部署查閱了大量的相關(guān)文獻資料，寫出了符合要求的開題報告。同意開題。 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 裝 訂 線 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 8 容 指 導(dǎo) 階 段 簡述指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生查閱參考文獻、綜合運用知識、研究方案設(shè)計、研究方法和手段運用及外文應(yīng)用能力情況。 指導(dǎo)學(xué)生綜合利用圖書館數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等渠道，查閱了多篇中外學(xué)術(shù)論文，并對其中一篇重要英文文獻進行了全文翻譯；在此基礎(chǔ)上，明確了論文結(jié)構(gòu)和寫作要求，通過總結(jié)歸納寫出了論文初稿，經(jīng)多次審閱和修改，最后定稿。通過論文寫作，學(xué)生掌握了文獻調(diào)研的一般方法和科技論文的寫作方法，鞏固和深化了課堂所學(xué)知識，提高了英語翻譯與寫作能力。 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 河北大學(xué)工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱教師評分表 （評閱教師用表） 學(xué)部： 信息科學(xué)與工程 專業(yè)： 光信息科學(xué)與技術(shù) 年級： 20xx 姓名 耿寧 學(xué)號 20xx4