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本研究利用高温固相法合成制备了Eu3+、Eu2+/Mn2+和Ce3+/Eu2+掺杂的Ca10Na(PO4)7、Ca10Na0.75K0.25(PO4)7、Ca10K(PO4)7和Sr3Al2O6等荧光粉,通过XRD测试和荧光光谱仪对其结构和发光特性进行分析。主要内容如下:
研究了白光荧光粉Ca9.95-xNa0.75K0.25(PO4)7:0.05Eu2+,xMn2+的相组成和荧光发射性能。结果表明,由于样品中存在着晶体结构相似的双相,使得Eu2+的5d-4f跃迁辐射出峰值分别位于491nm和540nm宽谱荧光。同时由于Eu2+-Mn2+之间的能量传递和Mn2+的八配位格位的占据,使得Mn2+的4T1(4G)-6A1(6S)跃迁产生峰值为635nm红光发射。Mn2+和Eu2+的荧光组合获得了色坐标为(0.3335,0.2924),(0.3999,0.3179)和(0.3307,0.2564)的白光发射。
研究了Ca10-xK(PO4)7:xEu3+的红色荧光粉。X射线衍射表明,样品具有标准的Ca10K(PO4)7六角晶体结构,且无第二相存在。在393nm的波长激发下,样品获得由Eu3+的4f-4f跃迁产生红光发射,其中以613nm附近的5D0→7F2电偶极跃迁发射为最强。通过调节Eu3+的掺杂浓度,获得了色坐标与商业化Y2O2S:Eu3+荧光粉十分接近的接近纯色的红色荧光粉。在第五章研究了荧光粉Ca9.98-xNa(PO4)7:0.02Eu2+,xMn2+的相组成和荧光特性,结果表明,样品具有单相晶体结构,Eu2+离子和Mn2+离子均占据Ca2+离子的格位,色坐标范围从(0.2657,0.4346)到(0.3501,0.3869)。
研究了Sr3-x-yAl2O6:xCe3+,yEu2+的相组成与荧光特性,结果表明,样品具有单相Sr3Al2O6晶体结构。在360nm波长的紫外光激发下,Ce3+离子辐射出峰值在434nm附近的宽谱蓝光。通过能量传递作用,Eu2+离子辐射峰值为517nm左右的宽谱绿光。Ce3+和Eu2+的荧光组合获得了色坐标为(0.2611,0.3313)的近白光发射。样品的激发光谱分布在250-400nm的波长范围,这种荧光粉有望在紫外或近紫外激发的白光LED中获得应用。