导读:本文包含了稀土荧光材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:稀土,荧光,荧光粉,材料,含氧酸,霞石,离子。
稀土荧光材料论文文献综述
刘艳红[1]（2019）在《稀土掺杂磷酸盐荧光材料的设计、制备及性能研究》一文中研究指出白光LED因其优异的发光性能成为新一代的照明光源,并广泛应用于照明、显示等各个领域。实现白光LED的主要方法是将芯片与荧光粉组合。目前,蓝光LED芯片加黄色荧光粉已实现商业化,但因缺少红光,显色性能低,色温偏高,使得白光LED的进一步发展受到制约,不能够满足人们对荧光材料日益提升的需求。因此研发发光效率高、稳定性好的紫外/近紫外芯片激发的单基质荧光粉具有重要意义。本论文以磷酸盐为基质,选取Eu~(3+)、Gd~(3+)、Sm~(3+)、Ce~(3+)、Dy~(3+)作为掺杂离子,选用了叁种制备方法(微波辅助共沉淀、共沉淀及高温固相法),制备出不同结构和性能的红色、白色荧光材料。探讨了煅烧条件、稀土离子掺杂浓度等因素对所得样品发光性能的影响,同时考察了材料的热稳定性。本论文以期通过优化制备方法以及遴选不同矿物结构的基质为稀土提供合适的离子掺杂环境,通过掺杂离子间的能量传递作用调控材料的发光颜色,实现单一基质的红、白光发射。主要研究内容与结果如下:(1)通过微波辅助共沉淀法制备了具有钙磷铍石结构的MgZn_2(PO_4)_2:Gd~(3+),Eu~(3+)红色荧光材料。通过设计四因素五水平实验,考察了Gd~(3+),Eu~(3+)离子掺杂量、煅烧温度、保温时间对材料发光强度的影响。对材料进行荧光光谱、荧光寿命、荧光热稳定性等测试,测试结果表明:Gd~(3+)-Eu~(3+)离子间存在能量传递过程,Gd~(3+)离子的加入有效敏化了Eu~(3+)的发光。(2)采用共沉淀法制备了MgZn_2(PO_4)_2:Ce~(3+),Dy~(3+)单一基质白色荧光材料。考察了Ce~(3+)和Dy~(3+)离子的掺杂浓度、荧光热稳定性等因素对材料发光性能的影响。研究结果表明:MgZn_2(PO_4)_2作为荧光材料的基质,所需的制备温度低,具有良好的热稳定性。通过离子间的能量传递作用,Ce~(3+)有效地敏化了Dy~(3+),实现了高效的单基质白光发射。(3)采取高温固相法制备了具有硅铋石结构的Ca_3Bi(PO_4)_3:Sm~(3+),Eu~(3+)和Ca_3Bi(PO_4)_3:Ce~(3+),Dy~(3+)荧光材料。研究离子掺杂量、荧光热稳定性等因素对材料发光性能的影响。结果表明:Sm~(3+)和Ce~(3+)离子的加入分别有效地敏化Eu~(3+)和Dy~(3+)离子的发光,通过调节离子掺杂量可将发光颜色由橙红调至红色,由蓝色调至白色。(4)通过高温固相法制备了Sm~(3+)、Ce~(3+)、Dy~(3+)激活的具有氟磷灰石结构的Sr_3YLi(PO_4)_3F荧光材料。为研究材料的发光性能,考察了煅烧温度、掺杂离子量、荧光热稳定性等因素。结果表明:Sm~(3+)离子的加入,实现了橙红颜色的发光;Ce~(3+)和Dy~(3+)离子间通过能量传递作用,实现了样品的高效白光发射。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-25）
张宇[2]（2019）在《稀土掺杂硅酸盐荧光材料合成与性能探究》一文中研究指出随着世界范围内经济的发展,能源问题成为一项重要的议题。因此,发展节能环保器件,走可持续发展道路乃当务之急。在照明显示领域,白光LED因为其效率高,使用寿命长,耗能少等优势对节能环保做出了突出贡献,因此,发展新型的能应用于白光LED灯的荧光粉引起了科研工作者的探索兴趣。本论文主要以硅酸盐为基质,具体研究了 Ca2(Si1-xPx)O4:Eu2+橘红色荧光粉以及Ca2SiO4:Ce3+,Ga3+黄色荧光粉的发光性质以及发光原理,并探索了其在白光LED应用方面的意义。本篇论文一共分为四个章节:第一章节为绪论,概述了照明技术的发展过程,LED白光技术,荧光粉的发光机理,常见荧光粉的分类及合成方法,并且规划了本论文的研究内容及思路。第二章节详述了Ca2SiO4:Ce3+,Ga3+黄色荧光粉的合成制备,发光性质及发光原理。通过分别共掺GaN和Ga2O3作为Ga3+的来源,以稳定硅酸钙的γ相,实现Ca2SiO4的β→γ相的转变,XRD测试结果直观的证明了相转变的发生。烧结得到的荧光粉呈现粉末状,不需要额外研磨,主要得益于相变过程中晶胞体积及晶角的变化,SEM测试对比了 β和γ相荧光粉的形貌,两相的颗粒大小对比明显。由于离子半径大小的关系,Ce3+取代Ca2+的位置,而Ga3+占据Si4+的位置,我们建立了γ-Ca2SiO4的晶体结构,深入探讨了β→γ相转变的机理。制备的荧光粉能被蓝光450nm有效激发,呈现宽谱发射,相比于商业YAG黄粉,光谱范围更广且波峰出现一定的红移。我们还对样品的热稳定性做了系统性的探究,结果表明在最佳掺杂含量下,以 GaN 作为 Ga3+源的样品 γ-(Ca0.995Ce0.005)2Si0.9925Ga0.0075O4-δNδ在150℃时强度依然是常温时的76%,具有优异的热稳定性。第叁章节介绍了Ca2(Si1-xPx)O4:Eu2+荧光粉的合成制备以及发光性质。在α'L-Ca2SiO4中,Ca2+由两个位置可供Eu2+占据,两个位置配位环境以及配位多面体体积大小不同。我们使用了液相溶胶凝胶法进行样品的制备,并且合成了一种水溶性的硅源(丙二醇改性正硅酸四乙酯),为了使Eu2+尽可能的进入比较小的Ca(2)位点,采用共掺P5+取代Si4+的策略,由于P5+的离子半径比Si4+的小,可以扩大Ca(2)位置配位多面体体积,增大Eu2+进入的概率。XRD测试表明离子的掺入并没有使得相发生转变,所合成的荧光粉能在近紫外有效激发,发射光谱呈现宽谱发射,发射谱涵盖500-750nm范围,并且在654nm和554nm处各出现一个发射峰,与商业YAG粉相比,能明显提高白光LED的显色指数。第四章节对论文做了总结,指出了研究工作中出现的一些问题和不足,并对可能进一步改善提高的部分做出了说明。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-28）
夏文鹏[3]（2019）在《钼酸盐及氟化物稀土荧光材料的制备、形貌调控及光学性质研究》一文中研究指出稀土离子由于其独特的4f壳层电子的性质,可以呈现出不同的电子跃迁形式和极其丰富的能级跃迁,因此,稀土离子可以吸收或发射出从紫外到红外区各个波长的光,其优异的发光特性为稀土离子在发光材料中的广泛应用奠定了基础。近年来,稀土发光材料由于具有优异的发光性能、较强的光吸收能力、稳定的化学性质、荧光寿命长、色纯度高、荧光效率高以及能耗低、环境友好等特点,在固态照明、平面显示、激光器件、传感以及生物成像、生物检测等领域有着广泛的应用。通常,稀土发光材料的物理、化学以及光学性质与其化学组成、形貌、尺寸和维度都有着紧密的联系。因此,合成纯度高、分散均一、形貌、尺寸可控的微纳米结构对稀土发光材料的性能调控具有重要意义。同时,探究微纳米晶体生长过程中的影响因素和基本的生长机理对合成特定形貌和尺寸的发光材料具有重大意义。在众多的合成方法中,水热法是最简单、最环保的合成方法,此方法不仅合成成本低、条件温和、能耗小,能产出尺寸均一、分散性好的样品,同时可以很灵活的调整反应条件,如初始溶液pH值、反应温度、时间、添加剂等来合成理想形貌和结构的样品。本文的主要内容如下:(一)、采用水热法合成了多种形貌和尺寸的AgLa(MoO_4)_2微纳米晶体,通过改变初始溶液中的Mo/La摩尔比例、pH值、表面活性剂、反应时间等实验因素得到了不同结构、形貌和尺寸的晶体,如纳米片组成的圆盘状层状结构、巢状结构、圆球状结构晶体以及纳米颗粒组成的椭球状晶体,并以时间实验来阐明了层状结构AgLa(MoO_4)_2晶体的形成过程和生长机理。此外,通过在AgLa(MoO_4)_2基质中单掺或共掺Tb~(3+),Eu~(3+),Sm~(3+),Dy~(3+),Yb~(3+)-Er~(3+),Yb~(3+)-Tm~(3+),Yb~(3+)-Ho~(3+)等稀土离子实现了优异的上/下转换发光,通过调节稀土离子的掺杂比例,达到了最佳发射。(二)、以简单的一步水热法成功制备了一系列BaMgF_4:Ce~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)荧光粉。通过改变初始溶液中NH_4F的原始用量实现了对BaMgF_4晶体形貌和尺寸的调节。详细研究了其发光性质及发光机理,从多个角度证明了Ce~(3+)→Tb~(3+),Tb~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。通过改变Ce~(3+)-Tb~(3+)和Tb~(3+)-Eu~(3+)的相对掺杂比例,得到了不同的能量传递效率,最终实现了对发光颜色分别从蓝光到绿光,绿光到黄光,再到橙红光的调控。(叁)、通过简单的水热合成途径成功制备出了一系列共掺Yb~(3+)-Er~(3+),Yb~(3+)-Tm~(3+)和Yb~(3+)-Ho~(3+)的AgY(MoO_4)_2荧光粉,并详细研究了其物相、形貌和上转换发光性质以及掺杂Yb~(3+)-Er~(3+)的AgY(MoO_4)_2荧光粉的温度特性。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-18）
步妍妍[4]（2018）在《稀土掺杂纳米荧光材料的光温传感性质研究》一文中研究指出随着光电器件的纳米化发展,光电器件的尺寸越来越小,实现纳米器件表面的温度探测成为了一种挑战。相对于通常的接触式地温度测量,光温传感是一种通过监测荧光材料的发光强度随温度改变而变化的光学温度测量方式,有望实现微电路、纳米器件和细胞内液等物体的非接触性地温度测量。本论文通过利用稀土离子相邻热耦合能级的发光强度比随温度的变化函数关系,选用发光效率高的纳米核壳材料、纳米颗粒材料以及热稳定性高的透明纳米陶瓷材料作为探测材料,系统地设计了稀土离子Er3+、Tm3+、Eu3+和Dy3+掺杂的纳米材料作为光温传感器,实现了光温传感技术并解释了光温传感机理。本论文具体研究内容如下:1、为了解决纳米氟化物材料在高温下易氧化的问题,提出了通过设计Na YF4:Yb3+,Re3+@Na YF4@Si O2(Re=Er,Tm)叁层核壳纳米磷光体来实现高温下的光温传感技术。在980 nm激发下,基于Er3+和Tm3+离子的上转换发射在298 K-623 K温度范围内分别研究了Yb3+/Er3+和Yb3+/Tm3+双掺杂叁层核壳纳米磷光体材料的光温传感性质。采用荧光强度比技术,研究了来自Er3+和Tm3+离子各相邻能级发射峰强度比与温度的依赖关系,证明了Er3+的2H11/2/4S3/2和Tm3+的3F2,3/3H4能级是两对热耦合能级。根据灵敏度定义式,分别获得了两种材料的最大相对灵敏度值。提出了在980 nm激发下,基于Er3+和Tm3+上转换发光的光温传感机理。本工作为叁层氟化物纳米颗粒作为光学温度传感器进行光温测量提供了一个新的应用前景。2、提出了利用钒酸盐基团[VO4]3-在紫外区域的有效吸收来实现紫外激发下钒酸盐基团到Eu3+的能量传递式的光温传感技术。利用柠檬酸作为表面活性剂,采用燃烧法合成Eu3+掺杂的Ca7V4O17纳米颗粒。通过改变Ca2+/Cit3-的摩尔比实现了样品尺寸和形状的改变。在紫外激发下,基于Eu3+离子下转换发光在298 K-573 K温度范围内研究了Eu3+掺杂Ca7V4O17纳米颗粒的光温传感性质。基于荧光强度比技术,研究了Eu3+离子各相邻发射带强度比与温度的依赖关系,证明了Eu3+的热耦合能级为5D1和5D0。提出了在316 nm激发下,基于V4O17基团到Eu3+的能量传递而导致Eu3+离子下转换发光的光温传感机理。根据材料灵敏度的研究发现,在低温范围内,Eu3+掺杂的Ca7V4O17纳米颗粒的灵敏度要优于其它Eu3+掺杂的材料。3、提出了利用La F3纳米晶体的高热稳定性以及与其它稀土离子之间的固溶性来实现高温下稀土离子掺杂La F3纳米晶体的光温传感技术。采用熔融退火法制备了Dy3+单掺杂和Eu3+-Dy3+共掺杂La F3纳米玻璃陶瓷材料。单掺杂和共掺杂样品激发谱显示出两个样品共同的最强激发在394 nm,而单掺杂样品的最强激发在352 nm。在352 nm激发下,基于Dy3+离子下转换发光在298 K-523 K温度范围内研究了Dy3+单掺杂La F3纳米玻璃陶瓷材料的光温传感性质。基于荧光强度比技术,研究了Dy3+离子各相邻发射带强度比与温度的依赖关系,证明了Dy3+的热耦合能级为4I15/2和4F9/2。通过对样品色度坐标的研究发现,样品发光颜色随温度升高从白色逐渐变为黄色,这主要归因于蓝色发光的减少。基于Eu3+和Dy3+之间的能量传递,讨论了Eu3+离子对Dy3+掺杂的透明玻璃陶瓷的光温传感特性的影响,研究发现Eu3+离子的掺入可以提高陶瓷材料的热稳定性。4、提出了利用碱土金属氟化物材料的高发光效率以及陶瓷材料的高热稳定性来实现稀土离子掺杂碱土金属氟化物陶瓷材料的光温传感技术。采用熔融退火法成功地制备了Dy3+掺杂Ba F2、Ca F2、Sr F2纳米玻璃陶瓷材料。在350 nm激发下,基于Dy3+离子下转换发光在298 K-623K温度范围内研究了Dy3+掺杂叁种纳米陶瓷材料的光温传感性质。通过研究Dy3+离子叁个发射带强度随温度变化的热淬灭率发现,Ba F2:Dy3+玻璃陶瓷能够有效地抑制高温热淬灭。基于荧光强度比技术,研究了Dy3+离子各相邻发射峰强度比与温度的关系,证明了Dy3+的热耦合能级为4I15/2和4F9/2。针对荧光强度比公式拟合误差过大的问题,提出了一种新的拟合公式来修正荧光强度比与温度的函数关系。最后通过对叁种材料的温度与相对灵敏度的依赖关系进行了研究,发现Sr F2:Dy3+玻璃陶瓷材料的相对灵敏度更高,更适合作为光温传感器件材料。5、提出利用透明Ba2Er F7玻璃陶瓷中Er3+的高浓度掺杂来实现980 nm红外光激发下的Ba2Er F7透明玻璃陶瓷的光温传感。采用熔融退火法成功地制备了Ba2Er F7透明玻璃陶瓷材料。在980 nm激发下,基于荧光强度比技术在298 K-573 K温度范围内研究了样品的光温传感性质。通过对样品各相邻发射峰荧光强度比与温度关系的研究证明了2H11/2/4S3/2和4F9/2(1)/4F9/2(2)是两对热耦合能级,尤其4F9/2(1)与4F9/2(2)能级是第一次在Ba2Er F7透明纳米玻璃陶瓷材料中发现。通过对样品灵敏度与温度关系的研究分别得到了基于两对热耦合能级的光温传感相对灵敏度最大值。同时,研究结果显示Ba2Er F7透明玻璃陶瓷材料可以同时实现高温和低温段的光温测量。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14）
王小军,杨国辉,陈凯,陈彩花,蒙丽丽[5]（2018）在《稀土离子掺杂硼酸铝荧光材料的制备及发光性能的研究》一文中研究指出采用高温固相法,在900～1 300℃范围内煅烧3h,合成Eu~(3+)和Tb~(3+)离子掺杂的硼酸铝系列荧光粉。用X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光分光光度计对合成样品进行物相结构和荧光性能表征。结果表明,在合成温度范围内,可得到两种不同结构的稀土离子掺杂硼酸铝荧光粉Al18-xMxB4O33和Al4-xMxB2O9(M=Eu、Tb),物相结构和稀土离子的掺杂浓度对样品的发光性能均有显着影响。(本文来源于《广西师范学院学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
郝海霞[6]（2018）在《含硅高分子稀土铽、铕荧光材料的制备与性能研究》一文中研究指出本文对稀土高分子荧光材料的制备和应用进行了阐述,同时将硅元素引入高分子基质中以便提高材料的热稳定性,基于此,采用键合法和掺杂法分别制备了两种含硅稀土高分子荧光材料,并对其相关性能进行了探究。在键合法的方案中,先将叁氟丙基甲基环叁硅氧烷(D3F)开环,开环后的D3F再与3-(2-氨乙基)-氨丙基叁甲氧基硅烷(SCA-603)反应得到氨基氟硅油(PFSi),接着与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应制备得到高分子基质(PFSi-IPDI),利用PFSi-IPDI和邻菲罗啉(Phen)分别作为第一配体和第二配体,并采用Na OH将溶液p H调节至6-7,与稀土铽离子进行配位,反应数小时后经一系列后处理获得键合型的含硅高分子稀土荧光材料(PFSi-IPDI)-Tb(Ⅲ)-Phen。对该键合型荧光材料进行X射线衍射分析、红外光谱分析、扫描电镜分析、荧光光谱分析和热重分析。分析结果表明了该荧光材料已成功制备,呈现近似球形的形貌,并且其激发和发射波长分别为330和544nm,能够发出色度纯、荧光强度高的绿光,衰减时间为毫秒级。通过探究稀土离子浓度对该荧光材料的影响,发现当稀土铽离子浓度为0.6mol/L时,该材料的荧光强度最大。此外,热重分析表明其T5值大于200℃,具备优异的热稳定性。在掺杂法的方案中,利用均苯四甲酸二酐(PMDA)、邻菲罗啉(Phen)和稀土氯化物(Eu Cl3·6H2O)以2:1:1的比例进行配位得到小分子配合物Eu(PMDA)2Phen,期间利用Na OH将溶液p H调节至6-7,然后将其在一定条件下掺杂于已制备好的高分子基质PFSi-IPDI中,反应数小时之后经过滤干燥等一系列后处理得到掺杂型含硅高分子荧光材料(PFSi-IPDI)-Eu(PMDA)2Phen。对该掺杂型荧光材料进行X射线衍射分析、红外光谱分析、扫描电镜分析、荧光光谱分析和热重分析。分析结果表明了Eu(PMDA)2Phen和(PFSi-IPDI)-Eu(PMDA)2Phen的成功制备以及该荧光材料近似球形的形貌特征,并且在302nm的激发光照射下能够发出荧光强度大、纯度高的红光,同时通过进一步探究稀土离子含量与荧光材料的荧光强度的关系,发现当Eu(PMDA)2Phen含量为10%的时候,该材料的荧光强度最强。此外,通过热重分析得到该荧光材料的T5值为141℃,具有较好的热稳定性。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-06-01）
刘斌,段广彬,刘宗明[7]（2018）在《稀土有机配合物荧光材料的研究进展》一文中研究指出概述稀土有机配合物的荧光发光机理,即有机配体通过对稀土离子的敏化作用,并将其跃迁的能量传递给稀土离子供其发光;列举芳香胺类、β-二酮类和多胺多羧酸类等新型的有机配体结构。提出稀土有机配合物材料的研究与应用应致力于研发高性能有机配体,并着手解决极易被水猝灭和量子产率不高等问题。认为合成平面刚性强并对稀土离子进行有效保护的新型有机配体,可以有效增强稀土有机配合物的荧光强度以改善其应用范围。(本文来源于《中国粉体技术》期刊2018年03期）
曾鹏[8]（2018）在《基于f-d跃迁的叁种含氧酸盐稀土荧光材料的制备和性质研究》一文中研究指出在荧光材料的研究中,已经产生了非常多关于含氧酸盐稀土荧光材料的研究和相关的应用。比如,用于激光器中的Y3Al5012(YAG):Nd激光晶体,用于白光LED的YAG:Ce3+荧光粉,用于荧光温度探测的LiAl5O8:Cr3+,用于安全标识的长余辉材料SrA12O4:Eu2+,Dy3+等。本文针对一些含氧酸盐稀土荧光材料在应用中产生的问题进行了研究,并且这些材料在应用时的激发或发射过程中,掺杂离子的电子主要发生了 4f?5d的跃迁。第一章为绪论部分。首先,我们介绍了本文内容的研究背景。然后,我们举例说明了荧光的基本原理和常用的表征方法。在发光材料的常用表征方法中,我们又详细阐述了热释光实验和分析方法。接着,介绍了稀土元素和稀土离子的发光。最后,我们简要描述了本文的几个工作。YAG中Pr3+与Ce3+之间的能量传递在量子信息存储-读取和白光LED领域中有重要的应用价值。因此在第二章的工作中,我们详细研究了 YAG:Pr3+,Ce3+中Pr3+与Ce3+之间两种能量传递的速率和临界距离。通过共沉淀方法,我们成功合成了一系列不同浓度的YAG:Pr3+/Ce3+样品。通过测量和分析YAG单掺Pr3+、单掺Ce3+、两种单掺样品的混合、以及共掺Pr3+和Ce3+样品的激发谱和发射谱,我们推论出了在某些情况下,Pr3+5d能级可以将能量传递给Ce3+5d能级,而Ce3+5d能级的能量也可以传递给Pr3+1D2能级,并且Pr3+与Ce3+的光子再吸收过程很弱,可以忽略不计。我们将Dexter能量传递理论和发光动力学相结合,推导出了一个新方法,并使用这个方法去计算YAG掺杂不同浓度Pr3+ Ce3+样品的发射谱,得到了这两种能量传递的临界距离:Pr3+5d至Ce3+5d能量传递的临界距离为7.95 A,而Ce3+5d至Pr3+1D2能量传递的临界距离为4.00 A。通过计算也得出了相应不同浓度样品两种能量传递的速率。这种计算能量传递速率和临界距离的方法也可以推广应用于其他非辐射能量传递过程的分析。比如,激光晶体YAG:Ce3+,Nd3+中Ce3+到Nd3+的能量传递,Yb3+和Er3+共掺上转换过程中Yb3+至Er3+的能量传递,以及红色荧光粉应用中Gd3+到Eu3+的能量传递等。除此之外,为了实现YAG:Pr3+,Ce3+在量子信息存储-读取中的应用,即通过Ce3+的发光去监测Pr3+的初态,我们得到了Pr3+和Ce3+的最佳距离为5.60 A,此时初态读取的效率为78.66%。考虑到Pr3+和Ce3+在YAG中都是取代的Y3+格位,因此,为了达到最好的量子信息读取效率,最好的方式就是在Pr3+的次近邻的一个Y3+格位替换成Ce3+。而在白光LED的应用中,为了尽可能的提高所缺少的红光成分,在Ce3+掺杂浓度不变和Pr3+没有发生浓度猝灭的情况下,应尽可能的提高Pr3+的掺杂浓度。在第叁章的工作中,我们使用固相法合成SrB4O7:Sm2+荧光粉。在尝试了大量低形成温度玻璃后,选择使用TeO2-ZnO玻璃去包裹SrB4O7:Sm2+粉末制成phosphor-in-glass(PiG)样品,这对功能粉末起到了保护作用。因为玻璃中包裹的功能粉末只占5%质量分数,因此PiG样品的XRD曲线呈现无定形的玻璃相。室温中,在355 nm光的激发下,PiG样品的发射光谱与SrB4O7:Sm2+荧光粉一致。随后,我们测量并分析了 PiG样品684 nm发射光寿命的变温特性。结果显示,在573 K附近,其对温度的相对灵敏度达到了 5%·K-1,表明所制得的PiG样品依然是一种非常有应用前景的测温材料,并且可用于极端条件下的温度探测。在以掺杂Eu2+为基础的一系列新一代长余辉材料发明之后,对其长余辉机理争论就一直存在。在第四章中,我们尝试通过光激励发光、不同激发温度下热释光的实验结果去分析SrA12O4:Eu2+/Dy3+单掺和共掺样品的长余辉机理。我们发现475 nm的光能够持续激发SrA12O4:Eu2+,Dy3+共掺样品的长余辉发光,这说明了 Dy3+的激发能可以通过某种方式最终传递给Eu2+。在980nm光的激发下,SrA12O4:Eu2+/Dy3+单掺和共掺样品都能够产生光激励发光,这说明氧空位导致的电子陷阱在长余辉发光中起到了重要的作用。通过使用初始上升沿方法拟合不同温度激发下样品的热释光曲线,我们计算出了 SrA1204:Eu2+和SrAl204:Eu2+,Dy3+两种样品的电子陷阱深度分布。结果表明,在SrA12O4:Eu2+中加入Dy3+会引入了一个深度小于0.65eV的陷阱,这与其他研究中Dy3+陷阱比氧空位深的说法不同。我们推论出了符合实验现象的余辉机理,类似的余辉机理可以推广到其它基于Eu2+掺杂的长余辉材料中。在第四章的工作中,我们偶然发现在大于室温的温度下激发SrA12O4:Eu2+,Dy3+并将其在室温中冷却一段时间后,其热释光峰的位置依然与激发温度有关。这就为我们提供了一个全新的思路:一些材料的热释光曲线是否具有记忆激发温度的特性?在第五章中,我们详细研究了这个问题。结果表明,在333 K下激发SrA12O4:Eu2+,Dy3+荧光粉并将其在室温下冷却一天后,其热释光峰依然与不冷却时一致,说明样品记忆激发温度的时间超过一天。但是,冷却超过一天后,其热释光峰会向高温方向移动,从而失去记忆激发温度的作用。最后,我们对本论文的研究内容进行了总结,并展望了其未来的应用前景。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-04）
杜姜楠[9]（2018）在《近紫外激发白光LED用稀土荧光材料的制备及发光性能研究》一文中研究指出白光二极管(w-LEDs)因为具有低电耗、环境友好、亮度高、寿命长、响应速度快等诸多优点,在近些年迅速占据了市场。传统商用的白光LED是由蓝色的LED芯片和掺铈钇石榴石(YAG:Ce3+)黄色荧光粉组合而成,由于其显色指数较低(CRI<80)且色温较高(CCT>4500K),不能发射出效果很好的暖白光。相比之下显色性和色彩均匀性都更好的、基于近紫外LED芯片激发的红绿蓝叁基色荧光粉白光LED拥有更好的市场前景。因此,研究可应用于白光LED的稀土荧光粉材料具有重要意义。本文采用高温固相反应法,合成了一系列稀土离子掺杂在正磷酸盐(A3Ln(PO4)3(A=Sr;Ln= Sc,Lu)型)基质中的发光材料,并深入系统地分析了材料的相纯度、晶体结构、荧光光谱、紫外漫反射光谱、热稳定性及荧光寿命衰减曲线等:(1)通过传统的高温固态反应法合成了一系列Sr3Sc(PO4)3:Dy3+荧光粉材料。利用X-射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度法、浓度淬灭机理分析和发光寿命等来表征所获得的样品的结构和发光特性。从激发光谱图中可以看出,此荧光粉材料在250到450 nm的近紫外线(n-UV)区域内有着很强的吸收带;在可见光区域有两个明显的发射峰,分别位于483 nm(蓝色)和576nm(黄色)处,对应于Dy3+离子4F9/2→6H15/2的磁偶极子跃迁和4F9/2→6H13/2的电偶极子跃迁。Sr3Sc0.93(PO4)3:0.07Dy3+在国际de I'Eclairage(CIE)中的坐标为(0.28,0.32),非常接近“理想白光”(x=0.33,y=0.33)的坐标位置。研究结果表明,Sr3Sc(PO4)3:Dy3+在近紫外激发的白光荧光粉制造中有一定的应用前景。(2)利用固相反应法制备了Sr3Lui-x(PO4)3:xSm3+荧光粉样品。通过X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试,研究了材料的晶体结构,还讨论了样品的激发和发射光谱、浓度淬灭机理以及荧光寿命衰变曲线图。发现该材料在403 nm的紫外光激发下,基于Sm3+离子4G5/2→→6HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)的跃迁,有四个强度较高的发射峰,分别位于564nm、599 nm、646nm和705 nm处。在Sr3Lu(PO4)3基质中,Sm3+离子的最佳掺杂浓度为3%,而相应的Sr3Lu0.97(PO4)3:0.03Sm3+材料在CIE中的发光位置在橙红色区域内;此外,还研究了样品的热稳定性。结果表明,Sr3Lu(PO4)3:Sm3+荧光粉在近紫外线(n-UV)激发下具有良好的发光性能。(3)采用高温固相反应法合成了一系列单相且颜色可调的Dy3+,Eu3+单掺杂、Dy3+/Eu3+共掺杂Sr3Sc(PO4)3荧光粉。通过利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散x射线光谱仪(EDX),研究了所制备材料的相纯度、晶体结构和成分构成;通过对样品的激发和发射光谱、紫外漫反射光谱(DRS)和荧光寿命衰减曲线的测试,进一步讨论了其发光性能。结果表明,在近紫外线激发的条件下,Dy3+可以通过4f状态有效地向Eu3+传递能量,从而使敏化剂Eu3+离子进行光谱发射。同时,通过(IS0/IS)∞Cn/3的线性拟合结果可知Dy3+→→Eu3+的能量传递机制是偶极子-偶极子相互作用。调整Dy3+和Eu3+的掺杂比例,可以使样品的色度坐标由浅蓝色位置(0.2509,0.2149)调至淡橙色(0.4022,0.2924)位置。(4)在1250 ℃的条件下,通过使用传统的高温固相反应法制备了新型白色发光荧光粉Sr3Lui-x(PO4)3:xDy(x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)样品材料。激发光谱图表明,该荧光粉在近紫外区域(260到460 nm)有很强的吸收能力。在350 nm的激发下,样品有两个明显的发射峰,分别是483 nm(4F9/2→→6H15/2)处的蓝光发射峰和576 nm(4F9/2→46H13/2)处的黄光发射峰。研究了不同掺杂浓度的Dy3+离子激活剂对材料发光性能的影响,确定其在该基质中的最佳掺杂浓度为0.06。根据Dexter能量传递理论,Sr3Lu(PO4)3:Dy3+材料中的浓度淬灭现象是由电偶极-电偶极相互作用引起的。结果表明,Sr3Lu(PO4)3:Dy3+荧光粉可以作为在近紫外线激发下的单组分白光发射材料的候选者。(本文来源于《北京工商大学》期刊2018-05-01）
罗大芳[10]（2018）在《高岭土合成稀土掺杂架状硅酸盐基荧光材料及其发光性能研究》一文中研究指出高岭土资源深加工技术及其功能材料转化,是高岭土资源综合应用的研究方向。稀土掺杂架状硅酸盐基荧光材料具有优良的发光性能,是目前荧光材料的研究热点之一。霞石和方钠石具有较大的离子通道和稳定的晶场环境,是制备稀土荧光材料的理想材料。本文以高岭土为原料,分别采用高温固相法合成霞石和在水热及常压条件下合成方钠石,通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对产物的晶相组成和微观结构进行分析,确定了高岭土合成钾霞石和方钠石的最佳条件并分析其反应机理,并在此基础上,分别制备了稀土掺杂霞石基和方钠石基荧光材料,并通过荧光光谱仪分析其光谱特性,研究了其发光性能及影响因素。结论如下:(1)对比发现,同条件下NaAlSiO_4:1%Eu~(3+)的发光强度远远低于KAlSiO_4:1%Eu~(3+),相比其他钾盐,K_2CO_3是高温固相法合成钾霞石的最佳原料;分别探究物质组成、烧结制度对合成钾霞石的影响,结果表明物料比例为nK_2CO_3/n(kaolin)=1.2,烧结制度为1000℃-2h时合成的钾霞石的效果最好。制备Eu~(3+)单掺KAlSiO_4荧光材料,认为Eu~(3+)的最佳掺杂浓度为5%,可被466nm蓝光有效激发,发射出波长为616nm的红光,可用作为蓝光芯片激发的红色荧光粉;分别制备Y~(3+),La~(3+),B~(3+)和Eu~(3+)共掺KAlSiO_4荧光材料,发现Y~(3+)对Eu~(3+)发光中心具有敏化作用,La~(3+)的掺入会引起基质晶格缺陷过大,导致发光淬灭,掺入B~(3+)后的产物呈非晶态无定型结构,最强发射峰的位置由466nm变为396nm,发射峰没有发生明显偏移,仍位于616nm处,为红光发射;制备KAlSiO_4:5%Tb~(3+)荧光材料,发现其主要激发峰为488nm蓝光光激发,并发射出波长为547nm的绿光。(2)相比常压加热条件,水热条件下合成的方钠石结晶完整度、颗粒均匀性和分散性较好,且具有较高的热稳定性;液固比4:1,碱溶温度为45℃条件下,合成方钠石的最佳条件为MK:NaCl=2.3:5,NaOH浓度为10mol/L,最佳反应温度为110℃,最佳的晶化时间为12h。分别制备Eu~(3+)、Tb~(3+)单掺方钠石基荧光材料,结果表明Eu~(3+)单掺Na_8(AlSiO_4)_6(Cl)_2荧光材料的最佳浓度为7%,可被波长为396nm的近紫外光有效激发,最强发射位于617nm处,是一种具有潜在应用价值的红色荧光材料,Na_8(AlSiO_4)_6(Cl)_2:5%Tb~(3+)在243nm紫外光激发下,最强发射峰位于547nm处。(本文来源于《江西理工大学》期刊2018-05-01）
稀土荧光材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着世界范围内经济的发展,能源问题成为一项重要的议题。因此,发展节能环保器件,走可持续发展道路乃当务之急。在照明显示领域,白光LED因为其效率高,使用寿命长,耗能少等优势对节能环保做出了突出贡献,因此,发展新型的能应用于白光LED灯的荧光粉引起了科研工作者的探索兴趣。本论文主要以硅酸盐为基质,具体研究了 Ca2(Si1-xPx)O4:Eu2+橘红色荧光粉以及Ca2SiO4:Ce3+,Ga3+黄色荧光粉的发光性质以及发光原理,并探索了其在白光LED应用方面的意义。本篇论文一共分为四个章节:第一章节为绪论,概述了照明技术的发展过程,LED白光技术,荧光粉的发光机理,常见荧光粉的分类及合成方法,并且规划了本论文的研究内容及思路。第二章节详述了Ca2SiO4:Ce3+,Ga3+黄色荧光粉的合成制备,发光性质及发光原理。通过分别共掺GaN和Ga2O3作为Ga3+的来源,以稳定硅酸钙的γ相,实现Ca2SiO4的β→γ相的转变,XRD测试结果直观的证明了相转变的发生。烧结得到的荧光粉呈现粉末状,不需要额外研磨,主要得益于相变过程中晶胞体积及晶角的变化,SEM测试对比了 β和γ相荧光粉的形貌,两相的颗粒大小对比明显。由于离子半径大小的关系,Ce3+取代Ca2+的位置,而Ga3+占据Si4+的位置,我们建立了γ-Ca2SiO4的晶体结构,深入探讨了β→γ相转变的机理。制备的荧光粉能被蓝光450nm有效激发,呈现宽谱发射,相比于商业YAG黄粉,光谱范围更广且波峰出现一定的红移。我们还对样品的热稳定性做了系统性的探究,结果表明在最佳掺杂含量下,以 GaN 作为 Ga3+源的样品 γ-(Ca0.995Ce0.005)2Si0.9925Ga0.0075O4-δNδ在150℃时强度依然是常温时的76%,具有优异的热稳定性。第叁章节介绍了Ca2(Si1-xPx)O4:Eu2+荧光粉的合成制备以及发光性质。在α'L-Ca2SiO4中,Ca2+由两个位置可供Eu2+占据,两个位置配位环境以及配位多面体体积大小不同。我们使用了液相溶胶凝胶法进行样品的制备,并且合成了一种水溶性的硅源(丙二醇改性正硅酸四乙酯),为了使Eu2+尽可能的进入比较小的Ca(2)位点,采用共掺P5+取代Si4+的策略,由于P5+的离子半径比Si4+的小,可以扩大Ca(2)位置配位多面体体积,增大Eu2+进入的概率。XRD测试表明离子的掺入并没有使得相发生转变,所合成的荧光粉能在近紫外有效激发,发射光谱呈现宽谱发射,发射谱涵盖500-750nm范围,并且在654nm和554nm处各出现一个发射峰,与商业YAG粉相比,能明显提高白光LED的显色指数。第四章节对论文做了总结,指出了研究工作中出现的一些问题和不足,并对可能进一步改善提高的部分做出了说明。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
稀土荧光材料论文参考文献
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[8].曾鹏.基于f-d跃迁的叁种含氧酸盐稀土荧光材料的制备和性质研究[D].中国科学技术大学.2018
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[10].罗大芳.高岭土合成稀土掺杂架状硅酸盐基荧光材料及其发光性能研究[D].江西理工大学.2018
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