【正文】 .u.W a v e l e n g t h / n m4560 . 0 2 50 . 0 10 . 0 40 . 0 60 . 0 8 圖 ,+， 7% BaCl2 2H2O 為了探討熒光粉 BCAS： Eu2+中硅鋁比對(duì)其發(fā)光性質(zhì)的影響 及找出合適的硅鋁配沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 結(jié)果與討論 21 比 ，本實(shí)驗(yàn)合成了一系列硅鋁比 為 ,的 BCAS： Eu2+熒光粉，并通過(guò)熒光分光光度計(jì)測(cè)得其發(fā)射和激發(fā)光譜，如圖 和圖 所示。 2H2O。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 結(jié)果與討論 22 Mn2+濃度對(duì) BCAS:+,xMn2+發(fā)光性質(zhì)的影響 400 450 500 550 600 650 700 7501 0 00100200300400500600700800900intensity/a.uW a v e l e n g t h / n m453594λex=277nm0 . 0 10 . 0 20 . 0 40 . 0 60 . 0 8 圖 ,+， xMn2+， 7% BaCl2 2H2O 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 結(jié)果與討論 23 表 ， ,+， xMn2+， 7% BaCl2 的光色參數(shù) Table The light and color parameters of :+,xMn2+,7% BaCl2 樣品 :+,+， 7% BaCl2由圖可知，不同 濃度的 Mn2+對(duì)其發(fā)射光譜具有較大的變化。 已知 日光的光譜性質(zhì)參數(shù)的色坐標(biāo)是 (， )， Tc 為 6430K， Ra 為 76。 2H2O 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 結(jié)果與討論 25 200 250 300 350 4000100200300400500600700800intensity/a.u.W a v e l e n g t h / n m2770 . 0 10 . 0 20 . 0 30 . 0 40 . 0 60 . 0 8 圖 （ b） ,xEu2+， +， 7% BaCl2 總之，變化 Eu2+和 Mn2+比例均能夠?qū)?(SiO4)4:Eu2+,Mn2+熒光粉的發(fā)光顏色起到調(diào)節(jié)作用。 表 ， ,+， +， 7% BaCl2,xGd3+的 光色參數(shù) Table The light and color parameters of :+,+,xGd3+ samples Gd3+的含量 x CIE（ x， y） Tc/K Ra （ ， ） 5789 （ ， ） 5772 （ ， ） 6060 （ ， ） 6070 表 ， ,+， +， 7% BaCl2,xDy3+的光色參數(shù) Table The light and color parameters of :+,+,xDy3+ samples Dy3+的含量 x CIE（ x， y） Tc/K Ra (,) 6374 (,) 6011 (,) 5841 (,) 6363 表 ， ,+， +， 7% BaCl2,xLa3+的光色參數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 結(jié)果與討論 27 Table The light and color parameters of :+,+,xLa3+ sample La3+的含量 x CIE（ x， y） Tc/K Ra (,) 5870 (,) 6076 (,) 6058 (,) 7517 表 ， ,+， +， xEr3+的光色參數(shù) Table light and color parameters of :+,+,xEr3+ samples。共摻雜三價(jià)稀土離子 Re3+常?？勺鳛槊艋瘎﹣?lái)提高熒光粉的發(fā)光效率，這是因?yàn)檫@些離子的摻雜能夠使基質(zhì)產(chǎn)生缺陷結(jié)構(gòu)，而引入局域能級(jí)，這些局域能級(jí)能夠吸收一定的能量，然后傳遞給發(fā)光中心，起到輔助發(fā)光的作用。 2H2O 表 ， ,xEu2+， +， 7% BaCl2 的光色參數(shù) Table The light and color parameters of :xEu2+,+,7% BaCl2 Eu2+在 ,xEu2+， yMn2+體系中作為激活劑，發(fā)射藍(lán)綠光，也作為敏化劑，敏化 Mn2+發(fā)射紅光。 Eu2+濃度對(duì) BCAS:xEu2+,+發(fā)光性質(zhì)的影響 400 450 500 550 600 650 700 7501 0 00100200300400500600700800900intensity/a.u.W a v e l e n g t h / n m454590λex=277nm0 . 0 10 . 0 20 . 0 30 . 0 40 . 0 60 . 0 8 圖 (a) ,xEu2+， +， 7% BaCl2隨著 Mn2+含量的增加，能量由 Eu2+傳遞給 Mn2+增多，Mn2+的含量 x （ x， y） Tc/K Ra （ ， ） 10457 （ ， ） 7248 （ ， ） 5984 （ ， ） 5267 （ ， ） 4681 （ ， ） 3900 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 結(jié)果與討論 24 使得 Eu2+的 425～ 560nm 藍(lán)綠光發(fā)射強(qiáng)度逐漸降低， Mn2+的 560～ 700nm紅光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。 2H2O 如圖 和 為 1000℃、 條件下制備的 , +， xMn2+， 7% BaCl2 2H2O 200 250 300 350 4000100200300400500600700800intensity/a.u.W a v e l e n g t h / n m2760 . 0 10 . 0 20 . 0 40 . 0 60 . 0 8 圖 ,+， xMn2+， 7% BaCl2敏化劑 Eu2+吸收能量從基態(tài) 8S7/2 躍遷到 4f65d 態(tài)，激發(fā)態(tài) 4f65d 的部分能量直接無(wú)輻射共振傳遞到發(fā)光中心 Mn2+的 4A1(4E)、 4T 4T1 能級(jí)，另一部分能量躍遷到 8S7/2 基態(tài)輻射出光子，產(chǎn)生 Eu2+的特征發(fā)射帶。因此選用 的硅鋁配比較為合理，熒光粉的組成是 。 2H2O 200 250 300 350 4001 0 001002003004005006007008009001000intensity/a.u.W a v e l e n g t h / n m2750 . 0 2 50 . 0 10 . 0 40 . 0 60 . 0 8 圖 ,+， 7% BaCl2 (3) 結(jié)構(gòu)分析 采用 Bruker 公司的 D8 型 X 射線衍射儀對(duì)樣品進(jìn)行物相和結(jié)構(gòu)分析 ，測(cè)試條件：Cu靶 ，波長(zhǎng) λ=，管電壓 40KV，工作電流 40mA，測(cè)試范圍： 1080176。激發(fā)光譜反映了不同波長(zhǎng)的光激發(fā)材料的效果，表示了對(duì)材料發(fā)光起作用的激發(fā)光的波長(zhǎng)范圍；而發(fā)射光譜，可以確定 發(fā)光的峰值波長(zhǎng)和能量分布，從而可以確定材料發(fā)光的顏色。 6．當(dāng)溫度達(dá)到 400℃ 時(shí)，打開氮?dú)夂蜌錃庾鳛檫€原氣氛焙燒樣品 。 2. 將稱量好的藥品置于瑪瑙研缽中 稍加 研磨，混合均勻 后 加入無(wú)水乙醇進(jìn)一步研磨 30 分鐘 。 以上物質(zhì)物質(zhì)的量均為 8mmol；用 BaCl2（ x=， ， ， ，），研究了硅鋁比對(duì)該熒光粉發(fā)光性質(zhì)的影響。 1. 研究 了反應(yīng)條件（ 煅燒溫度、時(shí)間 ） 對(duì) BC AS:Eu2+的發(fā)光性質(zhì)的影響 ，確定最佳的反應(yīng)條件。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)高溫固相法合成了 一系列硅鋁酸鹽熒光粉，并研究了各種因素對(duì)熒光粉發(fā)光性質(zhì)的影響，最終得到了 LED 用白色熒光粉。隨著 Sr2+取代量的增加，測(cè)其發(fā)射光譜中發(fā)射峰的位置又從 428 nm 藍(lán)移至 403 nm。其原因?yàn)殡姾裳a(bǔ)償劑的加入彌補(bǔ)了三價(jià)稀土取代二價(jià)堿土金屬 Ca2+后產(chǎn)生的陰離子空穴。Xibin Yu 等 [31]報(bào)道了由于 Eu3+取代二價(jià)的堿土金屬后產(chǎn)生有害于發(fā)光的電子空穴，通過(guò)加入堿金屬作為電荷補(bǔ)償劑，可顯著的提高發(fā) 光。觀察到 Eu2+，Dy3+共摻雜的情況下，其余輝時(shí)間為 99s，單摻雜 Eu2+情況下余輝時(shí)間為 82s，余輝時(shí)間的不同原于電子陷阱深度的不同，共摻雜的情況下電子陷阱的深度為 ，而單摻雜 Eu2+的情況下電子陷阱深度為 ，后者的電子陷阱深度過(guò)深 ，電子需要克服較大的能壘而不利于余輝發(fā)光。與近紫外 LED 復(fù)合發(fā)出暖白光 LED。它的發(fā)射帶位于 400740nm，最強(qiáng)發(fā)射峰位于 562nm。發(fā)射光譜變化的主要原因是因?yàn)? Ba2+的取代 Sr2+，改變了 Eu2+配位的空間結(jié)構(gòu)。Sr3SiO5： 7 mol %Eu2+熒光粉在藍(lán)光區(qū)域的吸收強(qiáng)度是其在 365nm 處吸收強(qiáng)度的 93%左右，因此 Sr3SiO5： Eu2+可以有效的吸收藍(lán)光的 LED 用熒光粉。摻雜 Ce3+離子后的發(fā)光則來(lái)源于 Ce3+的 5d1→ 4（ f2F5/2,7/2）的躍遷。其最大激發(fā)波長(zhǎng)為 370nm，是一種可應(yīng)用于白光 LEDs 方面、紫外吸收的、可調(diào)控發(fā)光顏色的熒光粉。 M2SiO4： Eu2+體系中的存在兩個(gè)發(fā)射峰，均源于 Eu2+的 f→ d 躍遷。 Jong Su Kim 等 [26]在 20xx 年報(bào)道了M2SiO4： Eu2+（ M=Ca， Sr， Ba）綠色或黃綠色白光 LEDs 用熒光粉。在 SrSiO4：沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 12 Eu2+中，基質(zhì)屬于正交晶系，低溫為 a 相。B3+含量的增加，在初期的時(shí)候可以顯著提高熒光粉發(fā)射光譜的強(qiáng)度，在 B3+含量為 8%的時(shí)候達(dá)到最大； Sr2+/（ Sr2++Zn2+）＞ 時(shí)，熒光粉顯示為藍(lán)光發(fā)射，隨著取代比例的降低，發(fā)射光譜出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象，并且發(fā)光強(qiáng)度逐漸降低，當(dāng) Zn2+完全取代 Sr2+，即 x=1 時(shí)，發(fā)射光譜的強(qiáng)度為 0，即 ZnAl2O4： Eu2+， B3+不發(fā)光。是一種潛在的優(yōu)質(zhì)顯示用紅色熒光粉。 Ravishanker[21]等報(bào)道了一種新型熒光粉 Y4Al2O9： Eu3+紅色平板顯示用熒光粉。 ChungHsin Lu[20]等報(bào)道了 Eu3+摻雜的 YAG，其可以通過(guò)高溫固相以及微乳法合成。但由于此熒光粉中紅色成分不足，使得制備的白光 LED 的顯色性較差，色溫較高，偏冷白光，難以滿足低色溫照明 的要求；同時(shí)其發(fā)光效率較低，需要通過(guò)共摻雜其他稀土離子或者開發(fā)新型高效熒光粉來(lái)改善。 鋁酸鹽熒光粉 白光是一種復(fù)合光，其最簡(jiǎn)單的獲得方式是藍(lán)光與黃光組合形成白光。反應(yīng)過(guò)程中的影響的因素較多，不容易控制。 水熱法合成的熒光粉，合成的條件一般在 300℃以下，制得的各種形態(tài)的納米粒子較為完整，有良好的結(jié)晶度，合成的物質(zhì)一般均為納米結(jié)構(gòu)，并且大小較為均勻。沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 文獻(xiàn)綜述 10 由于其反應(yīng)是在高溫高壓的環(huán)境 下進(jìn)行，它為參與反應(yīng)的各種物質(zhì)提供了一個(gè)正常環(huán)境下無(wú)法獲得到獨(dú)特的理、化環(huán)境。 燃燒法制備出的樣品，因燃燒產(chǎn)生氣體而使所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出泡沫狀、質(zhì)地疏松、不結(jié)團(tuán)、易粉碎、產(chǎn)物的粒徑一般較小，反應(yīng)不需要過(guò)久的時(shí)間，一般幾分鐘就可以完成反應(yīng)，有著高溫固相 法難以比擬的優(yōu)點(diǎn)，不需要過(guò)高的加熱溫度，而且反應(yīng)迅速同時(shí)也不需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間。 燃燒法的原理為將反應(yīng)物與燃燒劑混合后使其 發(fā)生燃燒，從而發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)而生成產(chǎn)品。當(dāng)