氧氟化物基荧光粉的制备与发光性能研究

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荧光粉转换法是目前固态照明实现白光发射的主要方式。氧氟化物由于具有良好的物理化学稳定性、合成温度较低等优点而被作为荧光粉的基质材料,受到了广泛的研究。本文从氧氟化物基质材料的结构设计出发,通过晶体场电负性调控和能量传递等手段,合成了适用于固态照明用的氧氟化物荧光粉。主要的研究内容分为:(1)设计合成了氧氟化物基Na5Y4(Si044F:Eu3+荧光粉。使用X射线衍射分析其晶体结构,使用荧光光谱仪测试其发光性性能。通过与无氟氧化物基NaYSiO4:Eu3+荧光粉发光性能对比,研究了晶体场中电负性增强对于荧光粉发光性能的影响。研究结果表明,Na5Y4(Si04)4F:Eu3+是一种性能优异的紫外激发红色荧光粉。(2)设计合成了氧氟化物基Na2CaPO4F:Ce3+, Mn2+254nm激发红光荧光粉。使用X射线衍射分析其晶体结构,使用荧光光谱仪测试了其发光性性能。通过对比氧氟化物基Na2CaPO4F:Ce3+荧光粉与无氟氧化物基NaCaPO4:Ce3+荧光粉的发光性能,研究了F-离子引入后,晶体场中电负性增强对于Ce3+离子5d电子跃迁的影响。通过Ce3+/Mn2+共掺的方式,制得了Na2CaPO4F:Ce3+, Mn2+红光荧光粉,并研究了荧光粉中的Ce3+离子和Mn2+离子之间能量传递的机理。(3)设计合成了氧氟化物基Na2Ca4(PO43F:Ce3+, Mn2+254 nm激发单相白光发射荧光粉。使用X射线衍射分析其晶体结构,使用荧光光谱仪测试了其发光性能。研究了Na2Ca4(PO4)3F:Ce3+, Mn2+荧光粉中Ce3+离子和Mn2+离子之间能量传递的机理。测试了在不同温度下Na2Ca4(PO4)3F:Ce3+,Mn2+单相白光发射荧光粉的发射光谱,分析了Na2Ca4(PO4)3F:Ce3+, Mn2+单相白光发射荧光粉的荧光热稳定性。
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