本文關(guān)鍵詞：稀土摻雜硼酸鹽熒光粉的可控制備及性能研究

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【摘要】：硼酸鹽材料由于其具有較大的電子帶隙、較強的熒光強度、特殊光學(xué)損傷閾值等光學(xué)性質(zhì),是作為制備稀土摻雜熒光粉基質(zhì)的比較理想的材料之一。論文主要利用高溫固相法、水熱法制備了幾種稀土摻雜硼酸鹽熒光粉,并對稀土離子之間的能量傳遞過程、水熱條件對產(chǎn)物形貌以及發(fā)光性質(zhì)的影響、不同形貌產(chǎn)物的形成機理、猝滅濃度等進(jìn)行了研究。論文主要內(nèi)容有:1.以K+為電荷補償劑,利用高溫固相法制備了一系列Dy3+/Tb3+/Eu3+摻雜的KSr4(BO3)3熒光粉。實驗結(jié)果表明:在KSr4(BO3)3基質(zhì)中存在Dy3+→Tb3+、Dy3+→Eu3+能量傳遞過程,且能量傳遞機理都?xì)w因于偶極-偶極能量傳遞過程。隨著Tb3+/Eu3+的濃度增加,能量傳遞效率分別達(dá)到60%/20%,且KSr4(BO3)3:0.005Dy3+,x Tb3+/y Eu3+系列熒光粉的發(fā)光顏色分別從Dy3+的藍(lán)白色向Tb3+(綠色)/Eu3+(紅色)的顏色過渡。其中,KSr4(BO3)3:0.005Dy3+,0.015Eu3+熒光粉的色坐標(biāo)(0.334,0.351)與標(biāo)準(zhǔn)白光(0.33,0.33)非常接近。2.利用共沉淀法制備的均一Ln(OH)CO3(Ln=Y,Gd,Lu)亞微米膠體球與不同硼源(Na2B4O7·10H2O,Na BO2·4H2O,H3BO3)在水熱條件下反應(yīng)成功制備了不同形貌的Ln BO3(Ln=Y,Gd,Lu)。硼源的用量、溶劑的組成分別對產(chǎn)物的形貌有較大的影響。不同形貌的Ln BO3(Ln=Y,Gd,Lu)產(chǎn)物形成過程可分別歸因于:溶解重結(jié)晶、Ostwald熟化、兩步生長過程/初級粒子邊緣的晶格張力或表面相互作用。不同形貌產(chǎn)物的幾何外形、結(jié)晶度對它們發(fā)光性質(zhì)有較大影響,且Eu3+/Tb3+在Ln BO3(Ln=Y,Gd,Lu)基質(zhì)中都具有較高的猝滅濃度。3.利用Gd(OH)3納米棒前驅(qū)體與不同硼源(H3BO3,Na2B4O7·10H2O,Na BO2·4H2O)之間的水熱反應(yīng)制備了不同形貌的Gd BO3。層餅狀、花狀、樹葉狀Gd BO3產(chǎn)物的形成分別經(jīng)歷了不同的生長過程:定向附著、溶解重結(jié)晶、定向生長。形貌和比表面積的不同導(dǎo)致了Eu3+摻雜的產(chǎn)物具有不同的發(fā)光強度:花狀產(chǎn)物樹葉狀產(chǎn)物層餅狀產(chǎn)物。且在花狀產(chǎn)物中Eu3+具有較高的猝滅濃度,猝滅濃度為0.25。Gd BO3:0.25Eu3+的量子效率為14.3%,高于商用紅色熒光粉Y2O3:Eu3+的量子效率(12.2%)。
【關(guān)鍵詞】：硼酸鹽 高溫固相法 水熱法 能量傳遞 光譜性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ422;TQ133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-30
• 1.1 引言10-11
• 1.2 稀土發(fā)光材料11-17
• 1.2.1 稀土發(fā)光材料概述11-12
• 1.2.2 稀土發(fā)光材料發(fā)光原理12-13
• 1.2.3 稀土發(fā)光材料分類13
• 1.2.4 稀土發(fā)光材料的制備方法13-17
• 1.3 稀土發(fā)光材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
• 1.3.1 制備顏色可調(diào)的熒光粉的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 利用Ln(OH)CO_3前驅(qū)體制備鑭系化合物的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.3 控制水熱條件制備不同形貌鑭系化合物的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本論文研究的目的、意義及內(nèi)容22-24
• 參考文獻(xiàn)24-30
• 第2章 KSr_4(BO_3)_4:Dy~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)熒光粉的制備及性能研究30-47
• 2.1 引言30-31
• 2.2 實驗部分31-32
• 2.2.1 實驗試劑及來源31
• 2.2.2 主要儀器31-32
• 2.2.3 實驗方法32
• 2.2.4 樣品表征32
• 2.3 KSr_4(BO_3)_4:Dy~(3+)/Tb~(3+)熒光粉的制備及性能研究32-38
• 2.3.1 結(jié)果討論32-38
• 2.4 KSr_4(BO_3)_4:Dy~(3+)/Eu~(3+)熒光粉的制備及性能研究38-42
• 2.4.1 結(jié)果與討論38-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 參考文獻(xiàn)44-47
• 第3章 LnBO_3:Eu~(3+)/Tb~(3+)(Ln=Y, Gd, Lu)熒光粉的可控制備及性能研究47-71
• 3.1 引言47-48
• 3.2 實驗部分48-50
• 3.2.1 實驗試劑及來源48
• 3.2.2 主要儀器48
• 3.2.3 實驗方法48-50
• 3.2.4 樣品表征50
• 3.3 橢球狀YBO_3:Ln~(3+)(Ln=Eu, Tb)的制備及發(fā)光性能研究50-55
• 3.3.1 結(jié)果討論50-55
• 3.4 納米粒子自組裝GdBO_3:Eu~(3+)的可控制備及發(fā)光性能研究55-60
• 3.4.1 結(jié)果與討論55-60
• 3.5 LuBO3:Ln~(3+)(Ln=Eu, Tb)的可控制備及發(fā)光性能研究60-66
• 3.5.1 結(jié)果與討論60-66
• 3.6 本章小結(jié)66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 第4章 多層結(jié)構(gòu)GdBO_3:Eu~(3+)熒光粉的可控制備及性能研究71-85
• 4.1 引言71
• 4.2 實驗部分71-73
• 4.2.1 實驗試劑及來源71-72
• 4.2.2 主要儀器72
• 4.2.3 實驗方法72-73
• 4.2.4 樣品表征73
• 4.3 結(jié)果討論73-81
• 4.4 本章小結(jié)81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 第5章 結(jié)論85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要成果86-89
• 致謝89-90

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本文編號：692357