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《河北大学》 2006年
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燃烧法合成稀土离子掺杂荧光材料

杨勇  
【摘要】:稀土元素原子具有丰富的、特殊的电子能带结构,为多种能级跃迁创造了条件,从而获得良好的发光性能,该系列材料在已开发的发光材料中占有重要的位置。 传统的发光材料制备多选择高温固相合成法,该方法具有生成物纯度高、发光性能好的优点,然而生产周期长、能耗大的缺点制约了其进一步的发展。本实验利用金属硝酸盐和尿素(或硫脲)的氧化还原反应,在400℃~600℃的温度条件下,短时间内合成了CaAl2O4:Eu2+,Nd3+蓝紫色长余辉材料、Y2O2S:Eu3+红色长余辉材料和YAG:Ce3+黄色荧光材料等。 通过改变合成条件和原料配比,本实验分析了尿素用量对合成CaAl2O4:Eu2+,Nd3+长余辉材料纯度和余辉衰减趋势的影响。根据实验数据得到在600℃条件下,在尿素用量是理论用量5倍的条件下,可以获得纯度和余辉特性都较好的CaAl2O4:Eu2+,Nd3+长余辉材料。 Y2O2S:Eu3+是新一代的红色长余辉材料,与传统材料相比,其具有耐候性能好的优点,本实验采用硫脲作为反应的燃烧剂,在450℃的条件下合成了Y2O2S:Eu3+材料,并研究了硫脲用量对合成材料的影响,发现加入4~4.5倍理论用量的硫脲,副产物硫和Y2O3:Eu3+的含量最低,材料具有较好的发光性能。 激发光谱峰值位于470nm的YAG:Ce3+黄色荧光粉是制备白色发光二极管的重要原材料,本实验在燃烧法合成YAG:Ce3+材料的基础上,根据InGaN蓝光LED芯片和YAG:Ce3+黄色荧光材料的白光组合中缺少长波成分的不足,通过改变YAG:Ce3+材料的基质组成分析了其发射光谱峰值移动的规律;并用燃烧法合成了在470nm附近有较强吸收的Ca1-xSrxS:Eu2+红色荧光材料。通过对激发和发射光谱的研究,提出了从荧光材料的角度入手,改善白色发光二极管发光性能的方法。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB34

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