几种典型Dy~（3+）激活磷酸盐基材料的制备及真空紫外发光性质研究

【摘要】：以磷酸盐为基质的发光材料因其具有良好的化学稳定性、合成温度低、制备简单、量子效率高等特点,成为真空紫外(VUV)荧光粉基质的首选,研究Dy3+激活的磷酸盐的发光性质不仅有科学方面的意义,而且在实际应用方面也有潜在的价值。因此本论文制备了Dy3+离子掺杂的稀土正磷酸盐LnPO4 (Ln=Gd, La, Y)受到真空紫外激发时的发光特性。其次,制备了Dy3+离子掺杂的KCaYPO4, CaLaP3O10和]Ln(PO3)3:Dy3+(Ln=La,Gd,Y)多种荧光材料,并分别考察了它们在真空紫外激发下的发光性能。主要结论如下： 1.研究了Dy3+掺杂的系列正磷酸盐的发光性能。采用水热法合成了LnPO4:Dy3+(Ln=Gd,La,Y)粉末样品,研究了它们在真空紫外激发下的发光性能。通过光谱分析,发现稀土正磷酸盐LnPO4:Dy3+(Ln= Gd, La, Y)不仅能够高效吸收真空紫外辐射,并能向激活剂离子传递激发能,从而使LnPO4 (Ln=Gd, La, Y)具有较高的发光强度,其中以Gd0.92PO4:0.08Dy3+的发光强度最高,是一种潜在的无汞荧光灯用发光材料。计算了La PO4和Y PO4的电子结构,表明La PO4和Y PO4都是间接跃迁材料。 2.研究了Dy3+掺杂的系列多磷酸盐的发光性能。采用固相法合成了KCaYPO4:Dy3+粉末样品,研究了它们在真空紫外激发下的发光性能。发现KCaYPO4:Dy3+中KCaPO43+基团能够有效地吸收162 nm、185 nm和195 nm附近的激发能,发光位于白光区,在单一体质中实现白光发射,是一种有潜质的白光材料。 3.研究了Dy3+掺杂的系列多磷酸盐的发光性能。采用固相法合成了CaLaP3O10:Dy3+粉末样品,研究了它们在真空紫外激发下的发光性能。发现CaLaP3O10:Dy3+中CaP3O103+基团能够有效地吸收120 nm、130 nm和171 nm附近的激发能,发射较强白光,是一种较好的基质材料并具有一定的应用潜力。 4.研究了Dy3+掺杂的系列多磷酸盐的发光性能。采用固相法合成了Ln(PO3)3:Dy3+(Ln=La,Gd,Y)粉末样品,研究了它们在真空紫外激发下的发光性能。发现Ln(PO3)3:Dy3+(Ln= La, Gd, Y)中(PO3)33-基团能够有效地吸收158nm、182 nm和199 nm附近的激发能,虽然能够得到色纯度很好的白光,但是发光强度不高。并计算了La(PO3)3的电子结构,表明La(PO3)3是直接跃迁材料。