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《稀土摻雜磷酸鑭發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、學號：B120600066博士學位論文稀土摻雜磷酸鑭發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究研究生姓名：董瑋利學科、專業(yè)：材料物理與化學二○一六年六月分類號：密級：可交流UDC：編號：稀土摻雜磷酸鑭發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究SynthesisandSpectroscopicPropertiesofRareEarthDopedLanthanumPhosphateLuminescentMaterials學位授予單位及代碼：長春理工大學（10186）學科專業(yè)名稱及代碼：材料物理與化學(080501)研究方向：光電功能材料申請學位級別：博士指導教師：張希艷教授研究生：董瑋利
2、論文起止時間：2012.09-2016.06長春理工大學博士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的博士學位論文《稀土摻雜磷酸鑭發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究》是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作者簽名：年月日摘要LED因具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點被譽為21世紀新一代綠色照明光源，稀土摻雜的磷酸鹽發(fā)光材料具有發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性，在白光LED和
3、顯示等領(lǐng)域具有重要應用價值。單斜晶型獨居石結(jié)構(gòu)的磷酸鑭（LaPO4）具有良好的化學穩(wěn)定性、低的聲子能量和豐富的陽離子格位，是一種優(yōu)良的稀土發(fā)光材料的基質(zhì)材料。本文開展Ce3+和Tb3+摻雜以及Ce3+/Tb3+和Tb3+/Eu3+共摻雜的磷酸鑭熒光粉的合成方法、發(fā)光性能及其在白光LED中應用的研究，主要研究工作如下：（1）采用高溫固相法合成La3+,0.15Tb3+0.85-xPO4:xCe粉體，研究了稀土摻雜濃度、煅燒溫度、煅燒時間以及助熔劑等工藝條件對熒光粉晶型結(jié)構(gòu)、顆粒形貌和發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明，在1250℃煅燒2h得到的La0.85-xPO4:
4、xCe3+,0.15Tb3+粉體為尺寸均勻、表面光滑的球形顆粒，粒徑約為0.8~1.0μm。在LaPO3+3+3+3+3+3+4:Ce,Tb熒光粉中存在Ce→Tb的能量傳遞，當Ce與Tb摻雜離子濃度比為2:1時，Tb3+的發(fā)光強度最強。加入K2CO3、Na2CO3及Li2CO3作為助熔劑后不僅能夠降低反應溫度，還能夠提高粉體的結(jié)晶度和發(fā)光強度，其中Li2CO3的效果最好。（2）以(NH3+,xTb3+4)2HPO4為沉淀劑，采用共沉淀法制備出La1-3xPO4:2xCe納米粉體，研究了溶液pH對La3+3+1-3xPO4:2xCe,xTb前驅(qū)體的晶型結(jié)構(gòu)、
5、顆粒形貌及發(fā)光性能的影響，并探討了不同pH值條件下前驅(qū)體的生長過程。結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)溶液pH值制備出了納米線、納米棒和納米球等不同形貌的前驅(qū)體顆粒。經(jīng)1100℃煅燒2h可得到高結(jié)晶度的LaPO3+,Tb3+4:Ce納米粉體，其具有良好的發(fā)光性能。采用聚乙二醇作為分散劑有助于獲得分散程度高、表面缺陷少的晶粒。（3）采用微波輔助共沉淀法低溫快速合成LaPO3+,Tb3+4:Ce納米粉體，研究了微波煅燒溫度對粉體晶型結(jié)構(gòu)、顆粒形貌及發(fā)光性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，前驅(qū)體在700℃微波煅燒時發(fā)生晶型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，在900℃煅燒1h后生成結(jié)晶程度高、分散性能好的光滑球形顆粒
6、，采用微波輔助共沉淀法大幅度降低了共沉淀法的煅燒溫度和煅燒時間。將本法制得的納米粉體作為原料，進行了LaPO3+,Tb3+4:Ce發(fā)光陶瓷的制備，發(fā)光陶瓷具有較好的化學穩(wěn)定性和發(fā)光性能，在陶瓷照明燈具和LED光轉(zhuǎn)換新型材料等方面具有廣闊的應用前景。（4）采用微波輔助共沉淀法制備出La3+3+1-x-yPO4:xTb,yEu納米粉體，系統(tǒng)研究了不同Tb3+、Eu3+摻雜濃度對發(fā)光性能的影響。研究表明，Tb3+、Eu3+離子單摻的熒光粉在紫外光激發(fā)下分別呈綠光和紅光發(fā)射，在Tb3+和Eu3+離子共摻的La3+3+3+3+3+1-x-yPO4:xTb,yEu粉體
7、中存在Tb→Eu的能量傳遞，可以通過改變Tb和IEu3+的摻雜濃度來調(diào)節(jié)各發(fā)射峰的峰強比，進而調(diào)控熒光粉的發(fā)光顏色變化，并且實現(xiàn)了單一基質(zhì)的白光發(fā)射。La3+,yEu3+1-x-yPO4:xTb材料在340~400nm之間存在多個強激發(fā)峰，可與近紫外芯片相匹配。將La3+3+0.86PO4:0.1Tb,0.04Eu納米粉體與375nm波長InGaN基芯片組合封裝成白光LED，其色坐標為（0.3807，0.3578），顯色指數(shù)為81.5，色溫為3840K。關(guān)鍵詞：LaPO3+3+3+3+4:Ce,Tb熒光粉LaPO4:Tb,Eu納米粉體高溫固相法共沉淀法微波
8、輔助共沉淀法白光LED顏色可調(diào)熒光粉IIABSTRACTLight
