GdLaYAlO 3YAGLaAl 11O 18：Eu3Tb3的柠檬酸盐—凝法合成及其发光特性研究.docx

兰州大学博士学位论文 兰州大学博士学位论文 摘要 摘要 铝酸盐为基质的发光材料具有非常稳定的化学物理特性，成本低且发光性能优 异，被广泛应用于荧光灯(FL)和等离子体显示(PDP)等显示照明器件。稀土离子 掺杂铝酸基质材料的发光性能，与真空紫外一紫外波段区的基质吸收带、电荷迁移带、 4f-5d跃迁以及4f-4f跃迁密切相关，因此本论文主要通过考察Eu3十和Tb”掺杂的正铝 酸盐、钇铝石榴石和畸变磁铅矿结构铝酸盐基质中的真空紫外一紫外区光谱性能，通 过理论计算和实验数据对比，获得了铝酸盐体系中不同跃迁吸收带的位置，探讨了不 同基质中吸收带的内在关系，并研究了真空紫外下的发光机理，此项研究对与铝酸盐 体系发光材料来说具有重要的理论意义和应用价值。 采用柠檬酸盐一凝胶法制备了不同浓度Eu3+，n3+掺杂的LnAl03(Ln=Gd，La， Y)、Y3A15012(YAG)和LaAlllOl8为基质的发光材料。与固相反应相比，用柠檬酸 盐一凝胶法能够在较低的温度下成功制备出这三类铝酸盐发光材料，在一定程度上降 低能耗，并节约了成本。 系统研究T(Gd，La,Y)A103：Eu3+、Y3A15012：Eu3+和LaAlllOl8：Eu3+发光材料在Uv 区域的发光性能，发现这三类发光材料在210 nm--300 nm范围内都有一个宽吸收带， 归属为Eu—O的CTB吸收；在(Gd，La,Y)A103和L删llOl8体系中，Eu3+占据非对称反 演中心位置，发出亮红色的光，在YAG体系中，Eu3+占据反演中心位置，发出橙色 光；此外，La3+和Y3+的掺入能够有效提高GdAl03：Eu3+发光性能。 在254 am激发下，对Tb3+掺杂的(Gd，V)A103、(YGd)3A15012和LaAlllOl8材料 发光性能的研究结果表明，耐+的主发射峰都由5D4_7F5能级跃迁产生，在 LaAlllOl8：Tb3+系列样品的发射光谱中还观察到了憎+的5D3—5D4能级的能量交叉驰 豫现象；Y3+和Gd3+的掺入能够有效提高GdAl03：1’b3+和Y3A15012：Tb3+材料的发光性 能。 在(Gd，La,Y)A103、Y3A15012和LaAluOl8为基质的发光材料中归属了基质吸收的 位置，认为舢06基团和A104基团的吸收在其中起到重要的作用，其吸收峰的位置分 别位于156 nm和133 n／n附近。在LaAlllOl8为基质的发光材料中将160 nm之前的激 发带归属为尖晶石层的吸收，160 nm-200 llm之间的激发带归属为镜面层的吸收；用 Jgrgensen公式计算了02。}Ln”(Ln=Gd，La，Y，Eu，Tb)的电荷迁移带的位置， VI 兰州大学博士学位论文 兰州大学博士学位论文 摘要 用E Dorendos的半经验公式计算出了Eu3+和Gd3+的f-d跃迁的位置，将计算结果用 与实验数值进行对比，归属了真空紫外一紫外区域中包含的各种吸收形式。此外，发 现掺杂不同的离子会影响真空紫外一紫外区域吸收带的位置和强度，如La3+的掺入会 使GdAl03：Eu3+的CTB发生红移，但降低了基质吸收带的强度，而Y3+的掺入能够有 效敏化GdAl03：Eu3+(Tb3+)的发光，Gd3+的掺入有效提高了YAG：Tb3+发光材料的发 光强度。 关键词：柠檬酸盐二．凝胶法；真空紫外；铝酸盐；发光性质 VⅡ 兰州大学博士学位论文 兰州大学博士学位论文 摘要 Abstract The aluminates based phosphors had attracted much attention with their potcnti{ industrial application for fluorescent lamp(FL)，plasma display panel(PDP)and SO on． They exhibited outstanding physical，chemical and optical properties，and the cost of these materials are less．The luminescent propenies of rare eRrth doped aluminates ate closely related to host absorption band，charge transfer band，4f-5d transition and 4f-4f transition， which are all in the VUV—UV range．So our investigation are focused on the luminescent properties of Eu3+an