【摘要】：自上世紀90年代以來,發(fā)光二極管以其環(huán)保、高效、壽命長、能耗低及體積小等諸多優(yōu)點正在逐漸取代傳統(tǒng)照明光源。LED作為第四代照明光源,具有極大發(fā)展?jié)摿?并將為節(jié)能減排做出重大貢獻。但是目前LED相對于市場上常見的節(jié)能燈而言生產(chǎn)成本較高,且市售黃光熒光粉因缺乏紅光成分而使用受限。為了得到高品質(zhì)的LED燈,研究新型熒光材料極為必要。在諸多發(fā)光材料中,以稀土離子及Bi~(3+)離子為激活劑的熒光材料占大多數(shù)。近些年,稀土離子及Bi~(3+)離子摻雜的鎢酸鹽由于其優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性和良好的發(fā)光性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用和研究。本論文選擇鎢酸鹽類化合物為基底,以Bi~(3+)離子和稀土離子為激活劑,通過高溫固相反應(yīng)合成法,合成了單色綠光熒光粉、近紫外激發(fā)的黃光熒光粉和可被中紫外有效激發(fā)的單一相白光熒光粉。具體內(nèi)容如下:1.以Gd_3BWO_9為基底,采用高溫固相法合成Bi~(3+)摻雜的稀土硼鎢酸鹽樣品。從其激發(fā)光譜和發(fā)射光譜可以看出,Gd_3BWO_9基底和Gd_3BWO_9:Bi~(3+)可以被339nm左右的中紫外光有效激發(fā),并在425-625 nm范圍的黃綠光區(qū)產(chǎn)生較強發(fā)射。Gd_3BWO_9作為一種自激活類基質(zhì)對于提高Bi~(3+)離子發(fā)光效率具有極為重要的作用。當(dāng)Bi~(3+)離子摻雜量為0.10時產(chǎn)生濃度猝滅,此時對應(yīng)的內(nèi)量子產(chǎn)率為27%。2.在Gd_2W_3O_(12)基底中引入Tb~(3+)離子實現(xiàn)了Tb~(3+)離子對Gd~(3+)離子的全范圍的取代。在382 nm近紫外激發(fā)的條件下Tb~(3+)離子摻雜的Gd_2W_3O_(12)可以產(chǎn)生較強的綠光發(fā)射。由于一維鏈狀結(jié)構(gòu),使得Tb~(3+)離子在Gd_2W_3O_(12)基質(zhì)中的摻雜量為75 mol%時才發(fā)生濃度猝滅,在該摻雜濃度時對應(yīng)內(nèi)量子產(chǎn)率為37.6%。通過在Gd_2W_3O_(12)同時引入Tb~(3+)/Eu~(3+)或Tb~(3+)/Sm~(3+)并對摻雜離子進行適當(dāng)調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)從綠光到紅光的色度調(diào)節(jié)。3.通過高溫固相反應(yīng)制備了可以被310 nm紫外光有效激發(fā)的在Sr_2CaWO_6的Ca的位點上摻雜Dy~(3+)的熒光材料。Sr_2CaWO_6基質(zhì)在310 nm的紫外激發(fā)下產(chǎn)生350-550 nm范圍內(nèi)的藍光發(fā)射,對應(yīng)色坐標為(0.18,0.16)。通過調(diào)整Dy~(3+)離子的濃度可以調(diào)節(jié)310 nm激發(fā)下的發(fā)射峰強度。在Ca~(2+)位點上摻雜量為1 mol%的Sr_2CaWO_6:Dy~(3+)成功實現(xiàn)了單相白光發(fā)射。
【圖文】：

圖 1-1 發(fā)光材料發(fā)光簡圖，A 為激活劑。材料的合成方法發(fā)光材料具有極為廣泛的用途，因此發(fā)光材料的合成與性質(zhì)研究日重視。其中固體發(fā)光材料有諸多合成方法，，如高溫固相反應(yīng)法、溶熔劑法、微波法、水熱法、低溫燃燒法等[3]。固相反應(yīng)法: 將固體原料進行充分混合后，在高溫條件下發(fā)生化學(xué)物相從而得到目標產(chǎn)物，如含氧酸鹽類、二元或多元陶瓷化合物等作為一種傳統(tǒng)的合成方法，盡管有其固有的缺點，如能耗較大、效時間較長、粉體不夠細、粒度分布不夠均勻等，但是由于高溫固相多種體系，通過高溫固相反應(yīng)法制備的粉體樣品制備工藝簡單、成

圖 2-2.Gd3BWO9的晶體結(jié)構(gòu)圖.2 光學(xué)性質(zhì)Gd3-xBWO9: xBi3+熒光粉(其中 x = 0, 0.005, 0.010, 0.050, 0.100, 0.150, 0.2激發(fā)光譜和 339 nm 處的激發(fā)強度隨 Bi3+離子摻雜量的變化分別如圖 2-3( 2-3(b)所示。從圖 2-3(a)中可以看出，Gd3-xBWO9:xBi3+在 300 nm至 400 nm長范圍內(nèi)存在一個中心位于 339 nm 的寬吸收峰。當(dāng)未引入 Bi3+離子3BWO9基底在 330nm具有較弱的吸收。從圖 2-3(b)中可以看出，當(dāng)逐漸提+離子摻雜量到 0.01(x = 0.01)時，吸收強度達到最強。繼續(xù)提高 Bi3+離子摻，熒光粉在紫外區(qū)的吸收強度逐漸減弱。未引入 Bi3+時，在 300 nm  400間的寬吸收峰對應(yīng) WO6基團中 O 原子到 W 原子的荷移躍遷(CT)吸收，+離子后則對應(yīng) Bi3+離子的 S-P 躍遷吸收。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ422

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10 李婷婷;高永臣;賈瑜琿;黑澤\

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