论文部分内容阅读
天然方柱石的物理化学性能稳定，耐水性强，且自然界中存在着部分含有S2?发光中心的方柱石，在近紫外光激发下可以产生发光强度大，激发、发射波长范围宽且易于调谐的荧光。因此，我们通过对天然架状硅酸盐结构的方柱石进行开发研究，使该系列荧光粉有成为一种新型LED荧光粉的可能。从而，以方柱石为基质材料进行稀土掺杂研究，采用高温固相法制备三基色荧光粉，并考察其在紫外/近紫外激发下的发光性质、色纯度以及稀土离子之间的能量传递过程，具体研究内容及结论如下： 1.天然方柱石属于硅酸盐矿物中的架状硅酸盐矿物，是一种具有高发光效率的天然发光矿石，根据其生成条件及化学组份，采用高温固相法于空气气氛中合成了Na4Ca4Al6Si9O24:xwt%Eu3+(x=0.5,1,2,5,6,8)的系列荧光粉，通过对样品的晶体结构以及荧光光谱的研究，发现该荧光粉是一种近紫外（λ=393 nm）激发的优质三基色荧光粉。通过对其发射光谱的研究，表明Na4Ca4Al6Si9O24:Eu3+荧光粉的最强发射峰位于613 nm，归属于Eu3+离子的5D0→7F2电偶极跃迁，可以应用于三基色荧光粉的红光中，具有一定的研究价值与应用前景。与国际上规定的标准红光值(0.670,0.330)较接近，是一种潜在的红色发光材料。 2.采用高温固相法在1100℃弱还原气氛下合成了一系列掺杂Ce3+、Tb3+的Na4Ca4Al6Si9O24荧光粉，对其晶体结构做了讨论。研究其单掺杂Ce3+离子，Tb3+离子及共掺杂Ce3+、Tb3+离子的荧光粉发光性质，结果表明：共掺杂的Ce3+、Tb3+离子的荧光粉在545 nm处（归属于Tb3+离子的5D4→7F5跃迁）的发光强度远远大于单掺杂Tb3+离子的荧光粉；通过对不同浓度Ce3+的Na4Ca4Al6Si9O24:ywt%Ce3+,3wt%Tb3+(y=0,0.5,1,2,4)荧光粉样品的发光性质以及荧光寿命进行分析，发现Ce3+对Tb3+存在能量传递，且当Ce3+和Tb3+的质比为0.02:0.03时能量传递效率最高。其次又详细的分析了Ce3+?Tb3+间的能量传递机理，并研究随着 Ce3+掺杂浓度的改变其色坐标的变化，发现Na4Ca4Al6Si9O24:ywt%Ce3+,3wt%Tb3+(y=0,0.5,1,2,4)荧光粉样品是一种可在绿色区域进行调谐的优质荧光粉，有潜力成为新型的白光LED荧光粉。