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白光LED灯用红色荧光粉的制备及发光性能研究

作　者: 李西林
导　师: 闫景辉
学　校: 长春理工大学
专　业: 无机化学
关键词: 水热法白光LED 荧光粉钼酸盐发光
分类号: TQ422
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着白光LED技术的不断成熟,白光LED灯用荧光粉越来越受到人们的重视,其应用领域也得到了很大程度的扩展。目前应用的红色荧光粉都存在着或多或少的缺陷,尤其是能被蓝光和紫外光激发的红色荧光粉的质量直接影响着白光LED的发光性能,因此寻找一种新型LED灯用红色荧光粉十分重要。本文利用水热法制备了一种一性能稳定的红色荧光粉SrMoO4:Eu3+,并利用电荷补偿对所制备的红色荧光粉的发光性能进行了改进,得到了发光强度较高的红色荧光粉。同时研究了Eu3+离子的不同浓度、敏化剂、烧结温度以及焙烧时间等实验条件对荧光粉发光性能的影响。利用X-射线粉末衍射(XRD)、场发射环境扫描电子显微镜、光致发光光谱(PL)等分析测试手段对合成物质进行了表征。用水热法制备了SrMoO4:Eu3+,K+其发光强度比没有引入补偿电荷时提高了60%左右。用水热法制备了SrMoO4:Eu3+,Gd3+,K+其发光强度比没有引入敏化剂时提高了150%左右。结果同时表明这些荧光粉可被紫外(UV)和蓝光有效激发,所以Eu3+激活的钼酸锶是一种非常有前途的红色荧光粉。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 引言  9-10
  1.2 白光LED的发展概况及其获取方式  10-11
    1.2.1 白光LED的发展概况  10
    1.2.2 白光LED的获取方式  10-11
  1.3 荧光粉发光的一般原理及其研究进展  11-12
    1.3.1 荧光粉发光的一般原理  11
    1.3.2 荧光粉的研究进展  11-12
  1.4 LED灯用荧光粉的制备方法  12-14
    1.4.1 水热合成法  12
    1.4.2 高温固相法  12-13
    1.4.3 喷雾热分解法  13
    1.4.4 微乳液法  13
    1.4.5 溶胶-凝胶法  13
    1.4.6 微波法  13-14
    1.4.7 沉淀法  14
  1.5 荧光粉性能的主要表征  14-15
    1.5.1 荧光粉的粉末X射线衍射  14
    1.5.2 荧光粉的场发射环境扫描电子显微镜  14-15
    1.5.3 荧光粉紫外可见区的激发和发射光谱  15
  1.6 论文选题依据及其研究内容  15-17
    1.6.1 论文选题依据  15-16
    1.6.2 本论文研究内容  16-17
第二章 SrMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究  17-27
  2.1 实验试剂  17-18
  2.2 实验仪器  18
  2.3 微乳液法制备SrMoO_4:Eu~(3+)荧光粉  18-19
    2.3.1 样品的合成工艺  18
    2.3.2 实验流程图  18-19
  2.4 水热法制备SrMoO_4:Eu~(3+)荧光粉  19-20
    2.4.1 样品的合成工艺  19-20
    2.4.2 实验流程图  20
  2.5 水热法添加柠檬酸制备SrMoO_4:Eu~(3+)荧光粉  20-21
    2.5.1 样品的合成工艺  20-21
    2.5.2 样品的实验流程图  21
  2.6 实验结果与讨论  21-25
    2.6.1 三种样品的结构分析  21-22
    2.6.2 三种方法得到的样品的SEM分析  22-23
    2.6.3 三种方法得到的样品其发光性能的研究  23-25
  2.7 本节小结  25-27
第三章掺杂Eu~(3+)的钼酸锶荧光粉样品发光性能影响因素的讨论  27-36
  3.1 红色荧光粉激活剂Eu~(3+)离子荧光特性及其浓度对样品发光的影响  27-30
    3.1.1 Eu~(3+)离子荧光特性  27
    3.1.2 激活剂浓度对样品发光性能的影响  27-30
  3.2 不同烧结温度下的样品形貌分析及烧结温度对样品发光强度的影响  30-33
    3.2.1 不同烧结温度下的样品的形貌分析  30-31
    3.2.2 烧结温度对样品发光强度的影响  31-33
  3.3 样品的不同焙烧时间对样品发光强度的影响  33-35
  3.4 本节小结  35-36
第四章 MMoO_4:Eu~(3+),R~+(M=Ca,Sr,Ba;R=Li,Na,K)荧光粉制备及发光性能  36-49
  4.1 实验试剂  36-37
  4.2 实验设备  37
  4.3 M_(1-0.07)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+)(M=Ca,Sr,Ba)体系红色荧光粉的制备  37-38
    4.3.1 样品合成工艺  37
    4.3.2 实验流程图  37-38
  4.4 Sr_(1-0.14)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),R_(007)~+(R=Li,Na,K)体系红色荧光粉的制备  38-39
    4.4.1 样品合成工艺  38-39
    4.4.2 实验流程图  39
  4.5 实验结果与讨论  39-48
    4.5.1 M_(1-0.07)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+)(M=Ca,Sr,Ba)的结构分析  39-41
    4.5.2 M_(1-0.07)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+)(M=Ca,Sr,Ba)的形貌分析  41-42
    4.5.3 M_(1-0.07)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+)(M=Ca,Sr,Ba)的荧光光谱分析  42-43
    4.5.4 M_(1-0.07)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+)(M=Ca,Sr,Ba)的色坐标  43-44
    4.5.5 Sr_(1-0.14)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),R_(0.07)~+(R=Li,Na,K)的结构分析  44-45
    4.5.6 Sr_(1-0.14)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),R_(0.07)~+(R=Li,Na,K)的形貌分析  45-46
    4.5.7 Sr_(1-0.14)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),R_(0.07)~+(R=Li,Na,K)的荧光光谱分析  46-47
    4.5.8 Sr_(1-0.14)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),R_(0.07)~+(R=Li,Na,K)的色坐标  47-48
  4.6 本节小结  48-49
第五章复合掺杂Sr_(1-0.14-2x)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),Gd_x~(3+),K_(0.07+x)~+荧光粉的制备及性能  49-58
  5.1 实验试剂  49-50
  5.2 实验设备  50
  5.3 Sr_(1-0.14-2x)MoO_4:Eu_(0.07)~(3+),Gd_x~(3+),K_(0.07+x)~+红色荧光粉的制备  50-51
    5.3.1 样品的合成工艺  50
    5.3.2 实验流程图  50-51
  5.4 实验结果与讨论  51-56
    5.4.1 所得样品的XRD图  51-52
    5.4.2 所得样品的形貌分析  52-53
    5.4.3 不同掺杂Gd~(3+)离子样品的荧光光谱图  53-54
    5.4.4 掺杂Gd~(3+)离子的样品与不掺杂Gd~(3+)离子样品的荧光光谱图  54-56
  5.5 不掺杂Gd~(3+)离子的样品与掺杂后的样品的色坐标  56-57
  5.6 本节小结  57-58
总结与展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-63

白光LED灯用红色荧光粉的制备及发光性能研究

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