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近紫外光激发的（氯）硼酸盐发光材料的研究

作　者: 丁旭
导　师: 郭崇峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 无机化学
关键词: 荧光粉 能量传递 硼酸盐
分类号: O611.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 39次
引　用: 2次
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内容摘要


(氯)硼酸盐化合物因其种类多、化学和物理性质稳定以及合成温度低等特点被做为荧光材料基质受到广泛关注。本文选择了Sr2B5O9Cl、LiCaBO3和RSr4（BO3）3 （R=Li, Na）三种（氯）硼酸盐化合物作为基质,使用高温固相法合成了以Eu2+、Ce3+、Mn2+和Tb3+为激活剂的荧光粉,并分析了它们的发光性能:（1） Sr2B5O9Cl:Eu2+在365nm的近紫外激发下呈现出强烈的蓝光发射,随着Eu2+浓度的增加,其发光强度逐渐增加,当其浓度为8%时发光强度达到最大,浓度超过8%时由于浓度猝灭其强度逐渐减弱;用Ca部分或完全取代Sr时其发射峰从424nm红移到450nm。（2） Sr2B5O9Cl:Ce3+在320nm的近紫外光激发下可以发射峰值位于397nm的紫光,随着Ce3+浓度的增加,其发光强度逐渐增强,当其浓度为8%时发光强度达到最大,浓度超过8%时由于浓度猝灭其强度逐渐减弱。荧光粉Sr2B5O9Cl:8%Ce3+, yTb3+可以被320nm的近紫外光激发,在该体系中存在着Ce3+→Tb3+的能量传递,随着y的增加,Tb3+的发光强度逐渐增强,而Ce3+的发射峰强度逐渐减弱;当y=10%时绿光发射强度达到最大值,此后随着y值的增加,Tb3+的发光强度逐渐减弱。（2） LiCaBO3:mCe3+分在357nm近紫外光的激发下可以发射蓝光,随着m值的增加,其发光强度逐渐增强,并在m=2%时达到最大值,进一步增加Ce3+的浓度其发光强度由于浓度猝灭效应逐渐减弱。LiCaBO3:2%Ce3+, nMn2+在357nm的近紫外光激发下可以同时发射蓝光和橘红光,随着n的增加,Mn2+的发光强度逐渐增强,而Ce3+的发光强度逐渐减弱,当n=4%时,红光发射强度达到最大值。（3） RSr4（BO3）3:yTb3+（R=Li, Na）在237nm左右的近紫外光激发下可以发射主波长位于545nm的黄绿光,随着y值的增加,Tb3+的发光强度逐渐增加,在研究的掺杂范围内没有出现浓度猝灭现象。在该体系中存在着Ce3+→Tb3+的能量传递,引入Ce3+可以有效的增强Tb3+的绿光发射。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1. 绪论  9-21
  1.1 引言  9
  1.2 稀土三基色荧光灯和白光LED 的共同点  9-10
  1.3 稀土三基色荧光灯用荧光粉的研究进展  10-11
  1.4 白光LED 的发展概况  11-18
    1.4.1 白光LED 的实现方法的比较  11-13
    1.4.2 蓝光芯片激发的光转换材料  13-14
    1.4.3 近紫外芯片激发的光转换材料  14-18
  1.5 本文的工作内容及目的  18-21
2. 实验方案设计  21-24
  2.1 合成方法  21
  2.2 实验方案和步骤  21-22
  2.3 实验试剂及仪器  22-23
  2.4 样品测试  23-24
3. (氯)硼酸盐基荧光粉的合成及发光性能的研究  24-64
  3.1 Sr_2B_5O_9Cl 体系的合成与性能研究  24-40
    3.1.1 Sr_2B_5O_9Cl:Eu~(2+)发光材料的合成及光谱分析  24-30
    3.1.2 Sr_2B_5O_9Cl:Ce~(3+),Tb~(3+)发光材料的合成及光谱分析  30-40
  3.2 LiCaBO_3 体系的合成与性能研究  40-52
    3.2.1 LiCaBO_3:Ce~(3+)体系的合成及光谱分析  40-45
    3.2.2 LiCaBO_3:Ce~(3+),Mn~(2+)体系的合成及光谱分析  45-51
    3.2.3 LiCaBO_3:Ce~(3+), Mn~(2+)体系的色度学分析  51-52
    3.2.4 小结  52
  3.3 RSr_4(BO_3)3 (R=Li, Na)体系的合成和性能研究  52-64
    3.3.1.R Sr_4(BO_3)_3:Ce~(3+)(R=Li, Na)体系的合成及光谱分析  53-56
    3.3.2 RSr_4(BO_3)_3:Tb~(3+)(R=Li, Na)体系的合成及光谱分析  56-58
    3.3.3 RSr_4(BO_3)_3:Ce~(3+),Tb~(3+)(R=Li, Na)体系的合成及光谱分析  58-61
    3.3.4 R1+x+ySr_4-x-y(BO_3)3:xCe~(~(3+)),yTb~(3+)(R=Li, Na)体系的色度分析  61-63
    3.3.5 小结  63-64
总结  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-76
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文  76

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 性质
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