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钒酸盐荧光粉的制备及发光性能研究
作 者: 孟彦
导 师: 匡少平
学 校: 青岛科技大学
专 业: 化学工程
关键词: 钒酸盐 荧光粉 自激活 高温固相反应
分类号: TN104.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
钒酸盐荧光粉作为一种发光性能良好,性质稳定的发光材料,被研究者广泛关注。本文利用高温固相法煅烧制备了一系列自激活荧光粉:Zn2V2为O7、M2V2O7(M=Ba,Sr,Ca)和LiAlW2O8。并研究了当Sr元素对Ba2V2O7进行掺杂时(Ba2(1-x)Sr2xV2O7,x=0%~15%),掺杂浓度对发光性质的影响。1、利用高温固相法600℃煅烧制备出一种新的自激活黄光荧光粉Zn2V2O7,并研究其荧光性能。Zn2V2O7荧光粉在340nm近紫外光激发下产生明亮的宽带黄光发射。其激发谱是一个200~400nm的宽带激发,这种宽带激发有利于其在白光LED中的应用。Zn2V2O7的CIE色度坐标为x=0.276,y=0.499。因此,该荧光粉在近紫外-InGaN芯片激发的WLED中具有较好应用前景。2、利用高温固相法750℃煅烧制备出自激活M2V2O7(M=Ba,Sr,Ca)荧光粉,并研究其荧光性能。经过分析发现,随着M半径的增大,同主族的阳离子的焦钒酸盐发光强度逐渐增强,且出现蓝移。因此设想,若将Ba、Sr的焦钒酸盐进行混合煅烧,可能会使制得的荧光粉发光强度增强,峰形变宽。然而,在750℃固相反应制备的Ba2(1-x)Sr2xV2O7(x=0%~15%)荧光粉,研究其荧光性能发现:随着Sr掺入量的增加,荧光粉的发光强度反而减小,峰形并未有太大的变化。出现这种现象可能是因为:Sr的掺入并未生成Sr2V2O7晶体,而是作为杂质掺杂在晶格中,并未改变Ba2V2O7的晶格结构。由于Sr的掺入,使得Ba的量相对减少,从而发生了荧光强度减弱的现象。3、除进行金属焦钒酸盐的制备研究外,后期还进行了钨酸盐自激活荧光粉的研究。利用高温固相法800℃煅烧反应制备出一种自激活蓝绿荧光粉LiAlW2O8,并研究其荧光性能。研究发现:LiAlW2O8荧光粉在280nm近紫外光激发下产生明亮的宽带蓝绿光发射。其激发谱是220~320nm的宽带激发,发射谱为400-600nm的宽带发射,发射光谱的最高峰出现在492nm处。LiAlW2O8的CIE色度坐标为x=0.212,y=0.347。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-9 1 绪论 9-31 1.1 光的概论 9-11 1.1.1 光的波长和颜色 9-10 1.1.2 光的传播 10-11 1.1.3 光与物质的相互作用 11 1.2 光致发光及发光材料 11-13 1.2.1 荧光及磷光发光分析 11-12 1.2.2 发光材料分类 12-13 1.3 发光材料的发光机理 13-18 1.3.1 无机发光材料的发光机理 14-16 1.3.2 有机发光材料的发光机理 16-18 1.4 影响材料发光性能的因素 18-22 1.4.1 温度与溶剂效应 18 1.4.2 pH对荧光的影响 18-19 1.4.3 溶解氧的影响 19 1.4.4 主晶格的影响 19-20 1.4.5 热猝灭 20 1.4.6 浓度猝灭 20-22 1.5 发光材料的制备方法 22-24 1.5.1 高温固相法(High Temperature Solid State Reaction) 22-23 1.5.2 溶胶-凝胶法(Sol-gel Method) 23-24 1.5.3 沉淀法(Precipitation Method) 24 1.5.4 水热法(Hydrothermal Method) 24 1.5.5 微波法(Microwave-assisted Method) 24 1.5.6 燃烧法(Combustion Method) 24 1.6 发光材料发光性能的表征 24-27 1.6.1 激发、发射光谱 24-25 1.6.2 色度坐标 25-27 1.7 钒酸盐荧光粉的特点及发展现状 27-29 1.7.1 离子团激活中心 27 1.7.2 钒酸盐发光材料 27-29 1.7.3 钒酸盐发光材料研究存在的问题 29 1.8 立题依据及研究内容 29-31 1.8.1 立题依据 29-30 1.8.2 研究内容 30-31 2 实验部分 31-35 2.1 实验试剂 31 2.2 实验仪器 31-32 2.3 实验制备过程 32-33 2.3.1 Zn_2V_2O_7荧光粉的制备 32-33 2.3.2 M_2V_2O_7(M=Ba,Sr,Ca)荧光粉的制备 33 2.3.3 Ba_(2(1-x))Sr_(2x)V_2O_7荧光粉的制备 33 2.3.4 LiAlW_2O_8荧光粉的制备 33 2.4 实验分析方法 33-35 3 Zn_2V_2O_7黄光自激活荧光粉的制备及性能研究 35-40 3.1 荧光粉的表征 35 3.2 结果与讨论 35-40 3.2.1 荧光粉的XRD谱图 35-36 3.2.2 荧光粉的FE-SEM图像 36 3.2.3 荧光光谱 36-39 3.2.4 结论 39-40 4 M_2V_2O_7(M=Ba,Sr,Ca)荧光粉的制备及性能研究 40-49 4.1 荧光粉的表征 40 4.2 结果与讨论 40-49 4.2.1 荧光粉的XRD谱图 40-42 4.2.2 荧光光谱 42-48 4.2.3 结论 48-49 5 LiAlW_2O_8荧光粉的制备及性能研究 49-54 5.1 引言 49 5.2 荧光粉的表征 49 5.3 结果与讨论 49-54 5.3.1 荧光粉的XRD谱图 49-50 5.3.2 荧光粉的荧光性能表征 50-53 5.3.3 结论 53-54 6 总结与展望 54-57 6.1 总结 54 6.2 展望 54-57 参考文献 57-61 致谢 61-63 攻读学位期间发表的学术论文目录 63-65
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 真空电子技术 > 一般性问题 > 电真空器件材料 > 显示材料
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