磷酸盐荧光粉的设计合成及发光性能研究
稀土掺杂的荧光粉在照明、显示等领域得到了广泛的应用。磷酸盐化合物由于具有稳定的物理化学性质及其优良的发光性能，作为发光材料的基质材料被广泛研究。稀土掺杂的磷酸盐荧光粉在荧光灯、LED等领域显示出良好的应用价值。本文通过高温固相法制备了Ce3+、Tb3+、Eu3+、Eu2+等稀土离子掺杂的磷酸盐荧光粉，并对其晶体结构、发光性能及其能量传递机制进行了研究。 主要研究成果如下： （1）采用高温固相反应法合成Ce3+/Tb3+/Eu3+离子掺杂的Na3Y2(PO4)3体系荧光粉。通过XRD图谱、激发和发射光谱等表征手段，研究了其晶体结构和发光性能，以及在该体系荧光粉中Ce3+/Tb3+/Eu3+间的能量传递过程。通过引入中间离子Tb3+，实现Ce3+离子与Eu3+离子间的间接能量传递，制备出磷酸盐基紫外激发荧光转换荧光粉。 （2）通过高温固相反应法合成了Ba2Mg(PO4)2:Ce3+,Tb3+,Mn2+体系单相白光发射荧光粉。使用XRD表征其结构性质，通过荧光光谱测试，表征其发光性能，并使用荧光寿命衰减等测试手段，研究了Ce3+,Tb3+,Mn2+之间能量传递的过程。通过对Ce3+、Tb3+、Mn2+离子的掺杂浓度的控制，实现该体系荧光粉发光颜色由蓝光区域到绿光区域/红光区域变化。并最终制得磷酸盐基紫外激发单相白光发射荧光粉，其色度坐标位于（0.26，0.24）。 （3）通过高温固相合成法制备了(Ca,Sr,Ba)9MgNa(PO4)7:Eu2+,Mn2+系列荧光。在Ca9MgNa(PO4)7:Eu2+中，通过Sr、Ba取代Ca离子的方式，对Ca离子的离子半径进行调控，实现荧光粉从蓝紫光发光区域到绿光发光区域的光谱调控。此外，我们通过高斯反卷积，深入分析了Ca9MgNa(PO4)7:0.005Eu2+,0.1Mn2+荧光粉光谱组成。最终通过对Eu2+离子晶体场环境调控的方式，制得磷酸盐基单相全光谱发射荧光粉。
稀土离子;能量传递;磷酸盐荧光粉;发光性能
上海应用技术大学
硕士
材料化学工程
房永征
2016
中文
TQ422
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）