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《南昌大学》 2010年
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Ca_2MgSi_2O_7和Sr_4Si_3O_8Cl_4基硅酸盐荧光粉的制备与发光性能的研究

胡江峰  
【摘要】: 白光LED具有耗电量小、寿命长、环保、响应速度快等优点,被誉为继白炽灯、荧光灯之后的新一代照明光源。而白光LED用荧光粉作为半导体照明技术的关键材料之一,它的发光特性直接决定了白光LED的亮度、显色指数、相关色温及效率等性能。 本文利用高温固相法制备了Ca2MgSi2O7:Eu2+, R3+(R=Ce3+, Y3+, Pr3+和Gd3+)和Sr4Si3O8Cl4:Eu系列荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)和荧光光谱(FL)等方法进行表征,研究了这两种荧光粉的发光性能。 结果表明,采用CaCl2作助熔剂同时又作反应物,利用高温固相法在碳还原气氛下合成了Ca2MgSi2O7:Eu2+荧光粉,确定其最佳的合成条件为CaCO3、Mg(OH)2、SiO2、CaCl2按摩尔比1.5:1:2:2.4称取原料;烧结温度为900℃;烧结时间为3h。合成的样品可被360nm-480nm的光有效激发,发射主峰为529nm的绿光。该荧光粉Eu2+的最佳掺杂浓度为0.02mol。与高温法相比,低温法制备的Ca2MgSi2O7:Eu2+荧光粉激发光谱形状出现差异,并且发射光强度显著增强,其中Ca2MgSi2O7:0.02Eu2+增加261%。Ca2MgSi2O7:Eu2+样品中引入Ce3+或Y3+离子都能使荧光粉的发光强度增强。采用高温固相法合成了Sr4Si3O8Cl4:Eu2+荧光粉,研究发现少量Zn2+的掺入没有改变样品的晶体结构,但使其发光强度显著提高,这可归因于Zn2+能减小Eu2+在晶体中局部浓度不均匀而产生的浓度猝灭现象及其助熔剂效应。当Zn2+掺杂过量时,会产生Sr2ZnSi2O7杂相,导致Sr4Si3O8Cl4:Eu2+发光强度降低,但仍比未掺Zn2+时的强。Sr4Si3O8Cl4:Eu3+可以被266nm,405mm的紫外光和464nm的蓝光有效激发,发射主峰为615nm的红光,当掺入Bi3+时,Sr4Si3O8Cl4:Eu3+荧光粉的发光强度显著增强,说明Bi3+对Eu3+发光有很强的敏化作用,Bi3+与Eu3+间存在能量传递。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O482.31

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