稀土-過渡金屬摻雜鋁酸鹽紅色熒光粉的制備及發(fā)光性能.pdf

1、鋁酸鹽體系熒光粉具有量子轉化效率高、顯色性好、激發(fā)范圍寬以及發(fā)射光在可見范圍等優(yōu)點,成為熒光材料研究的熱點之一。目前,研究鋁酸鹽基藍、綠色熒光體的較多,但是對鋁酸鹽基紅色熒光體的研究較少。單純摻雜激活劑的紅色發(fā)光效率不高、亮度不夠理想,在這種情況下,一般需要添加輔助激活劑。本文在總結前人的基礎上,通過離子摻雜進一步提高和改善鋁酸鹽基紅色熒光體的發(fā)光性能。
　　本論文采用溶液輔助煅燒法成功合成了LiAlO2、LiAl5O8基質熒光粉

2、和固相反應法成功制備了SrAl2O4基質熒光粉。并利用X射線衍射儀(XRD),電子掃描電鏡(SEM)和熒光光譜分光度計(PL)等分析測試儀器,對樣品的熒光發(fā)光性能、物相、顆粒的大小、形貌及制備工藝進行研究,主要研究包括以下三個方面的內容:
　　1.分別研究了Bi3+離子摻雜LiAlO2:Fe3+熒光粉和Ce3+離子摻雜LiAlO2:Fe3+熒光粉的熒光發(fā)光性質。研究發(fā)現(xiàn)Bi3+離子摻雜LiAlO2:Fe3+不僅使LiAlO2:Fe

3、3+的發(fā)光效率得到了提高,而且使得熒光發(fā)光光譜的范圍得到一定的展寬。Ce3+離子的摻雜有助于LiAlO2:Fe3+熒光粉發(fā)光效率的提高;這表明Ce3+離子與Fe3+離子發(fā)生了能量傳遞,Ce3+離子對Fe3+離子起敏化作用。進一步確定了Bi3+,Ce3+離子的最佳摻雜濃度等基本工藝參數(shù)。
　　2.研究了B3+離子摻雜對LiAl5O8:Fe3+熒光粉發(fā)光性質的影響。與LiAlO2:Fe3+熒光粉的發(fā)光性質不同的是,LiAl5O8:Fe

4、3+熒光粉發(fā)出明亮的紅光,其發(fā)射光譜出現(xiàn)藍移。研究發(fā)現(xiàn)B3+離子作為摻雜離子部分替代LiAl5O8基質中的Al3+離子,能夠提高熒光粉的發(fā)光效率。研究進一步發(fā)現(xiàn),B3+離子在反應中不僅可以起到降低溫度,還可以作為結構調整劑形成更純的LiAl5O8;并且可以通過調整B3+離子的摻雜量調節(jié)Fe3+周圍的晶體場,從而對LiAl5O8:Fe3+的發(fā)光強度進行調制。最后確定了B3+離子的最佳摻雜濃度等基本工藝參數(shù)。
　　3.分別研究了B3+

5、離子單摻雜SrAl2O4:Eu3+熒光粉和B3+,Li+離子共摻SrAl2O4:Eu3+熒光粉對其發(fā)光性質的影響,與LiAl5O8:Fe3+熒光粉的激發(fā)光譜相比,SrAl2O4:Eu3+熒光粉的激發(fā)范圍得到展寬。B3+離子替代SrAl2O4基質中部分的Al3+離子,也可以提高SrAl2O4:Eu3+的發(fā)光強度;研究還發(fā)現(xiàn),通過進一步摻雜Li+離子還可以提高SrAl2O4:Eu3+熒光粉的發(fā)光強度;并對發(fā)光強度的提高進行了發(fā)光機理解釋。最