Eu~（3+）掺杂的纳米磷酸盐及Sm~（3+）、Eu~（3+）共掺的钼酸盐合成、发光特性研究

【摘要】： 固态照明是发光材料应用最广的一个领域,伴随着照明光源的更新换代,对荧光粉的需求也随之改变。前些年普遍应用的白炽灯、日光灯及节能灯将被新一代照明光源取代,白光发光二极管(LED)开始走入千家万户。本论文主要围绕PDP用荧光粉及LED用荧光粉展开,结合当今的纳米主题,合成了紫外激发的纳米的A3PO7:Eu3+ (A=La,Gd)和近紫外激发的MMoO4:Eu3+,Sm3+ (M=Ca,Sr,Ba)发光材料,研究了它们的发光性质、色坐标及相关Sm3+向Eu3+能量传递的发光动力学过程,得到的主要结果如下: 1.用高温固相法合成了新型的红色发光材料La3PO7:Eu3+,并研究了它的发光性质。由于Eu3+离子在La3PO7中占据非对称性格位,在254 nm激发光激发下,La3PO7:Eu3+发射出较强的红光,其色坐标在色度图中与Y2O3:Eu3+的色坐标的位置相近,可能是一种潜在的红色发光材料。 2.用简单的燃烧法合成了纳米La3PO7: Eu3+;研究了温度、助燃剂等对其发光的影响:最佳退火温度是1200℃;甘氨酸:硝酸=2.7:1时,获得最佳红色色坐标;与同样条件下获得的YBO3:Eu3+的发光进行比较,其发光强度和色坐标都优于YBO3: Eu3+。 3.用简单的燃烧法合成了Gd3PO7:Eu3+纳米球;甘氨酸:硝酸=1.6:1时,色坐标最好,此时对应的色坐标是(0.654,0.345),比Y2O3:Eu3+更接近于标准红色色坐标;325 nm的He-Cd激光器激发下,最佳的发光温度是304 K;光辐照稳定性显示退火后的样品更稳定。 4.用水热法系统制备了维纳尺寸的MMoO4:Eu3+,Sm3+ (M=Ca, Sr, Ba)——CaMoO4纳米片、纳米花、纳米块,BaMoO4纳米花,SrMoO4纳米球;证实了MMoO4:Eu3+,Sm3+ (M=Ca, Sr, Ba)中Sm3+向Eu3+能量传递的存在;在向MMoO4 (M=Ca, Sr, Ba)中引入Eu3+,Sm3+掺杂离子时,其晶格畸变大小依次为:Ca2+Sr2+Ba2+,,寿命实验证明了这个结论的正确性。 5.证实Sm3+向Eu3+的能量传递路径是从Sm3+ 4G5/2能级到Eu3+ 5D0能级;利用发光光谱、发光衰减曲线等方法深入的探讨了CaMoO4: Eu3+, Sm3+中Sm3+向Eu3+的发光动力学过程:Sm3+向Eu3+能量传递的相互作用是电偶极-电偶极作用即m=6;当激发Sm3+监测Eu3+的寿命时,发现有上升沿和下降沿两部分,且上升沿的起始点是0点,说明此时Eu3+ 5D0能级的布居全部来自Sm3+的传递;根据发光动力学方程,从理论上拟合Eu3+的寿命曲线,实验结果与理论结果完全吻合。