非稀土离子Cr3+、Mn4+掺杂的红色荧光材料的合成与发光性能研究
氧化物红色荧光材料具有稳定的化学性质和优异的发光性能，在节能照明、平板显示器、生物医学成像诊断和核物理与军事等领域都有广泛的应用。在选择激活荧光材料的激活剂方面，研发贵重稀土离子的替代品前景广阔，非稀土元素市场潜力巨大。本论文主要研究了非稀土离子Cr3+、Mn4+掺杂的红色荧光粉的的合成及其发光性能。分别合成了Cr3+掺杂的双钙钛矿结构Ca2GaNbO6、Ca2AlNbO6系列氧化物红色荧光粉和Mn4+掺杂的反尖晶石结构(Mg1-x Ax)2(Ti1-xZrx)O4(A=Ca，Sr，Ba)系列氧化物红色荧光粉。相关的研究内容如下: 1．首先通过高温固相反应法合成了在紫外可见范围吸收、近红外光发射的一系列Cr3+掺杂的Ca2GaNbO6、Ca2AlNbO6荧光材料。并对所有Cr3+掺杂的荧光粉的晶体结构和发光性能进行了分析。此外，我们解析了Ca2GaNbO6的晶体结构。结果表明，在紫外-可见光的激发下，Ca2GaNbO6:Cr3+和Ca2AlNbO6:Cr3+荧光材料都展现出730-830nm近红外发射。分析表明，Cr3+掺杂的Ca2GaNbO6、Ca2AlNbO6荧光粉具有应用于近红外发光器件的潜在价值。 2．采用高温固相反应法，在具有反尖晶石结构A2BO4构型的基质Mg2TiO4中同时引入Zr4+-A2+(A=Ca，Sr，Ba)阳离子对和Mn4+激活剂离子，得到了Mn4+激活的(Mg1-xAx)2(Ti1-xZrx)O4(A=Ca，Sr，Ba)红色窄带发射荧光粉。对所制备的荧光粉进行结构解析、紫外－可见漫反射光谱、激发光谱、发射光谱、量子效率和热稳定性进行表征和分析。对(Mg1-xAx)2(Ti1-xZrx)O4:Mn4+(A=Ca，Sr，Ba)的发光性质进行了探讨。此外，引入Zr4+-A2+(A=Ca，Sr，Ba)可以调控发射峰的位置，使发射峰发射发生红移。(Mg1-xAx)2(Ti1-xZrx)O4:Mn4+(A=Ca，Sr，Ba)荧光材料在紫外线或者蓝光激发下，表现出色纯度较好的红光发射，是一种潜在的植物照明LED用的红色荧光材料。
氧化物红色荧光粉;铬离子掺杂;锰离子掺杂;合成工艺;发光性能
上海应用技术大学
硕士
材料化学工程
张彦
2020
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）