前驱体烧结制备bcno材料及其结构与发光性能的研究-材料物理与化学专业论文.docx

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前驱体烧结制备bcno材料及其结构与发光性能的研究-材料物理与化学专业论文

「一一-原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文不包含任何他人或集体己经发表的作品内容,也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体,均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:化存;各日期:-yol平仿01关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以F规定:学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务;学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流:学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名: 么看吟日期: --vo川、吟。?h、导师签名/级以日期:]/;问‘()1:;.07摘要本文以硼酸三甲酯(B源)、三聚氰胺(N源)、甲醛、乌洛托品为原料,通过前驱体合成法制备了BCNO发光材料。并研究了工艺条件和离子掺杂对BCNO 材料的结构和发光性能的影响。在工艺条件实验中,主要研究了B/N 源摩尔比、碳源含量、碳源种类、有机物表面官能团、烧结时间和烧结温度对BCNO结构和发光性能的影响。XRD、FTIR和PL谱测试结果表明这些条件的改变会影响BCNO的元素成分和原子间的结合方式,进而影响BCNO的发光性能,BCNO的量子效率最高可达到65.2%。随着B/N源摩尔比和碳源含量增加,BCNO的发射峰红移,发光强度降低。以相似碳链结构,不同表面官能团(-OH、-COOH、-NH2)的化合物(乙二醇、乙二酸、乙二胺)做碳源时,在相同的激发条件下,乙二胺做碳源合成的BCNO 的发射峰波长最长(545nm),并且其前驱体可以被紫外光激发而发射蓝光。烧结时间过长和烧结温度过高,都会导致BCNO的发射峰位蓝移。在离子掺杂实验中,主要研究了阴离子掺杂(F–、Cl–)和不同价位阳离子掺杂(Li+、Na+、K+、Mn2+、Al3+)对BCNO的结构和发光性能的影响。对于一价阴离子掺杂,以F–掺杂为例,从XPS和FTIR光谱上未检测到F 元素,掺杂后的样品表面腐蚀严重,BCNO的发射峰位随掺杂量增加而红移。对于阳离子掺杂,整体上来说,BCNO的发射峰位置随掺杂量增加而蓝移。对于一价阳离子Li+、Na+、K+的掺杂,增加掺杂量,可以使370nm处BCNO的激发峰蓝移,发射光谱的对称性变差,荧光粉的颜色由黄色变成白色。对于二价阳离子Mn2+的掺杂,随着掺杂量的增加,PL光谱的强度逐渐减弱,发射光谱的长波长范围出现肩峰。对于三价阳离子Al3+的掺杂,BCNO荧光粉的发光强度随掺杂量增加而增强。关键字:发光材料BCNO前驱体烧结离子掺杂ABSTRACTInthispaper,BCNOphosphorswerepreparedbasedonthereactionoftrimethylborate(Bsource),melamine(Nsource),formaldehydeandmethenaminebysinteringoftheprecursor.Westudiedtheeffectsofprocessconditionsandiondopingonthestructureand luminescencepropertiesofBCNOmaterials.Intheprocessconditionexperiments,theeffectsofB/Nsourcemoleratio,thecontentof carbonsource,thedifferentcarbonsource,sinteringconditionsonthestructureand luminescencepropertiesofBCNOphosphorswereinvestigated. XRD,FTIRandPLresults showedthatthepreparationconditionschangedtheelementcompositionandthetypesof chemicalbondsinBCNOphosphors,andaffectedtheluminescenceproperties.ThemaximumquantumefficiencyofBCNOcanreach65.2%.WhentheB/Nsourceratioand thecontentofcarbonsourceincreased,theemissionpeaksofBCNOphosphorred-shifted andtheemissioninte

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