掺稀土氧化物纳米发光材料无机化学专业论文.docxVIP

摘要稀土发光材料广泛应用于人们的生产生活中，纳米材料囡其具有特殊的 摘要 稀土发光材料广泛应用于人们的生产生活中，纳米材料囡其具有特殊的 性质而成为当今基础与应用研究的热点之一。本论文中，作者采用各种方法 台成了一系列掺杂稀土离子的纳米发光材料，并研究它们的各种性质。 利用水热法在碱性条件下合成了具有纳米结构的纯相的羟基石榴石 sr3A12(OH)【2。通过热分解，可得到均匀统一的Sr3A1206纳米颗粒，若掺杂稀 t离了如Eu”，SrjAl206可以作为荧光材料的基质。 利用共沉淀法，在CO气氛中制得两种新型的荧光粉SrC03：Ce”和 SrC03：Eu”。CO气氛在反应过程中起着非常重要的作用，在高温条件下长时 阳J灼烧时，CO气氛不仅有利于抑制SrC03的分解，而且可将三价的Eu”还 原成二价的Eu2+。首次研究了SrC03：Ce3+和SrC03：Eu2+的荧光性质，从它们 的激发光谱与发射光谱来看，在发光二极管方面存在潜在的应用，前者发黄 光，后者发红光。 分别利用XRD技术与不同价态Eu离子的荧光光谱研究了由活性炭不完 全燃烧产生的气氛对SrO．A1203体系物相的影响。在碳热解法产生的气体中， 高温灼烧比较长的时间，Sr3A12(OH)t2完全分解，并转化为SrC03和A1203的 混合相。 利用柠檬酸络合法，我们合成了单分散的、均一的、大小可控的 CaTi03：Pr”纳米颗粒，并在CaTi03的结构中观察到两种大小分布不同的介 孔。在600 oC的温度下除去有机物模板，得到介孔的无机骨架是比较罕见的。 本实验中，有机成分燃烧产生还原能力适度的还原气氛，能防止Pr被氧化， 但不会使Ti(IV)被还原。 水热法合成CaTi03在理论上与实验上都比较成熟。尽管水热法有利于 修饰产品的形状与尺寸，但据我们所知，目前尚未有人利用水热法合成树枝 状的复合氧化物纳米晶。我们在水热体系中，得到自动生长的树枝状 CaTi03：Pr”晶体，近乎完美的枝晶结构是出很薄的纳米片自组装而成的。在 以上基础上，利用改进过的溶胶水热法在100。C IJ口7合成CaTi03：Pr”枝晶， 这是首次在CaTi03体系中，合成枝晶，合成温度也是最低的。 住室温条件下，利用碳酸氢铵共沉淀法合成的CaC01是由方解石相和 vaterite相组成。若利用水热法，可在一定条件下，合成纯方解石相的CaC03。i价的Eu作为荧光探针，研究了彳i同结构的CaC03，及其分解过程。 vaterite相组成。若利用水热法，可在一定条件下，合成纯方解石相的CaC03。 i价的Eu作为荧光探针，研究了彳i同结构的CaC03，及其分解过程。 荧光粉YAG：Ce的最强的激发带位于从400到520 nlll范围，最大值位 下．465 nm左右的宽带，这为YAG：Ce应用于目前的蓝色LED提供了理论基 础。荧光粉受蓝色LED发射的蓝光激发后，产生波K=位于550 nm左右的黄 光，其发射谱也表现为宽带形式，当荧光粉产生的黄光与蓝色LED发射的部 分蓝光混合后，即可得到白光。到目前为止，在白色LED市场，YAG：Ce仍 足无法替代的黄色荧光粉。YAG：Ce性质对最终的白色LED产品的性能起着 极为重要的作用。我们分别利用高温固相法、共沉淀法、溶胶凝胶法、燃烧 法等方法，合成了各种特性的YAG：Ce，并对各种方法的特点及影响YAG：Ce 的性质的各种因素进行详尽的比较讨论。为了配合目前市场上波长不一的蓝 色LED，我们利用各种手段实现荧光粉发射谱的红移和蓝移，并用色度图坐 标表示发射波长的变化所导致的色坐标变化。为了提高白色LED的显色指 数，我们在YAG：Ce中共掺了其它发红光的稀土离子。 利用佛山光电公司的设备及有关材料，我们将自己合成的荧光粉封装到 GaN基LED支架上，通过环氧树脂固定，得到了白色LED产品。受蓝光 (460．470 nm)激发后，荧光粉发出很强的黄光(530．550 nnl)，黄光足以与剩余 的蓝光互补，产生白光。白光的色温约为4070 K，显色指数为87，l，色坐标 为(0．34 O．33)，发光强度为2952．2 mcd(电流为20 mA，电压为3．6 v)。 关键词：稀土，氧化物，发光材料，纳米结构，白光二极管， AbstractRare Abstract Rare earth doped oxide luminescent materials are widely used in industry and the life of people．Nanomaterials have been the focus of current researches in both basi science and industrial applicatio