三种颜色可调的发光材料的制备及光学性能的研究

论文摘要

在过去的几十年里稀土离子掺杂的发光材料引起了很多研究者的注意,因为它具广阔的应用前景,可应用于多个领域例如:白光发光二极管（W-LED）、阴极射线管（CRTs）、荧光显示器、防伪技术、温度传感器等。为了满足应用上的要求,在生产器件的时候,通常将两种或更多的荧光粉混合使用。然而,这种将多种荧光粉同时使用的方法,引起了两个问题,一是多种荧光粉的使用使得不同荧光粉发光强度的老化速率不同,导致荧光粉整体显色失常,另外多种荧光粉的共同使用可能引起发光中心间再吸收现象的发生,从而降低发光效率。一种很好的解决办法是通过在同一种基质中掺杂不同的发光中心来得到颜色可调的荧光粉。本论文通过高温固相法和水热法制备了三种颜色可调的荧光粉,并表征了他们的光学性能,主要结论如下:1、通过高温固相法制备了一系列Bi3+和Dy3+共掺Ca12Al14O32Cl2的荧光粉,并且详细的分析了它的晶体结构。光谱测试表明该材料在不同激发波长下,伴随着能量传递效应具有颜色可调性。并且通过热猝灭测试表征了材料的热稳定性,结果显示该材料对温度具有高的灵敏性,这意味着该材料可以应用于温度传感器。2、通过水热法制备了一系列具有自激活发光现象的KYb3F10材料。pH值对该材料的结晶性和自激活发光强度有明显的影响。伴随着Tb3+和Eu3+的引入,我们获得了一系列颜色可调的荧光粉。同时,Tb3+和Eu3+的引入对基质的发光有轻微的影响。光谱测试表明基质和Tb3+或Eu3+间没有明显的能量传递,然而Tb3+对Eu3+有强烈的能量传递。在我们的工作中,我们通过光谱、荧光寿命和热猝灭测试详细的研究了它在不同的激发源下的光学特性以及热稳定性和能量传递机制。3、通过水热法制备了一系列Yb3+,Er3+共掺杂KY3F10的上转换发光材料,并通过一个简易的能级模型分析了它的上转换发光机理。随后引入了Mo和V离子调节了该材料的红绿发射比。基于Er3+的2H11/2和4S3/2能级的热耦合效应,我们探究了它在温度传感器上的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 稀土发光材料概述
•   1.2 稀土发光材料物理机理
•     1.2.1 光致发光材料发光机理
•     1.2.2 阴极射线发光材料发光机理
•     1.2.3 上转换发光材料发光机理
•   1.3 颜色可调发光材料研究进展
•   1.4 本论文选题思路及结构
•     1.4.1 本论文选题思路及设计方案
•     1.4.2 本论文结构
•   参考文献
• 第二章 实验
•   2.1 原材料和实验设备
•     2.1.1 实验原料
•     2.1.2 实验仪器
•   2.2 样品的制备方法
•     2.2.1 固相法
•     2.2.2 水热法
•   2.3 样品的测试和表征
•     2.3.1 晶体X射线衍射测试
•     2.3.2 扫描电子显微镜测试
•     2.3.3 透射电子显微镜测试
•     2.3.4 荧光光谱测试
•     2.3.5 上转换发光光谱测试
•     2.3.6 热猝灭光谱测试
•     2.3.7 荧光寿命衰减测试
•     2.3.8 阴极射线发光光谱测试
•     2.3.9 CIE色度坐标表征
• 3+,Dy³⁺掺杂Ca₁₂Al₁₄O₃₂Cl₂荧光粉的光学性能及应用于温度传感器的研究'>第三章 Bi³⁺,Dy³⁺掺杂Ca₁₂Al₁₄O₃₂Cl₂荧光粉的光学性能及应用于温度传感器的研究
•   3.1 前言
•   3.2 实验
•   3.3 结果与讨论
•     3.3.1 物质的相结构确认
•     3.3.2 光学性能分析
•     3.3.3 热猝灭性能分析
•   3.4 结论
•   参考文献
• 3F₁₀荧光粉在不同激发源下光学性能的研究'>第四章 一种具有自发光现象和颜色可调节的KYb₃F₁₀荧光粉在不同激发源下光学性能的研究
•   4.1 引言
•   4.2 实验
•   4.3 结果与讨论
•     4.3.1 物质的相结构与形貌表征
•     4.3.2 光致发光性能分析
•     4.3.3 荧光寿命衰减分析
•     4.3.4 热猝灭性能分析
•     4.3.5 阴极射线发光性能分析
•     4.3.6 CIE色度坐标表征
•   4.4 结论
•   参考文献
• 3F₁₀:Yb³⁺,Er³⁺上转换发光材料的光学性能并将其应用于温度传感器'>第五章 改善KY₃F₁₀:Yb³⁺,Er³⁺上转换发光材料的光学性能并将其应用于温度传感器
•   5.1 引言
•   5.2 实验
•   5.3 结果与讨论
•     5.3.1 物质的相结构确认
•     5.3.2 上转换发光性能分析
•     5.3.3 上转换发光性能改善
•     5.3.4 CIE色度坐标表征
•     5.3.5 热猝灭性能分析
•   5.4 结论
•   参考文献
• 第六章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 在学期间的研究成果
•   一、发表论文
•   二、参与课题
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈江

导师: 慈志鹏,张家驰

关键词: 荧光粉,光学性质,颜色可调,温度传感器

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 物理学,有机化工

单位: 兰州大学

基金: 国家自然科学基金(No.51302121,51462031)

分类号: O482.31;TQ422

总页数: 78

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