金属氯化物沉淀法制备Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉

摘要

铝酸锶材料结构和化学性质稳定，被稀土离子激发后具有优异的荧光粉特性，发光效率较高，因此是一种很好的基质材料。但目前铝酸盐体系发光材料多为蓝粉和绿粉，铝酸盐体系的红色发光材料研究还较少。而根据三基色原理，任何一种颜色的光都可以通过红、绿、蓝三色按不同的比例合成后得到，所以开展稀土离子掺杂制备的铝酸盐体系的红色发光材料的研究有着重要的意义。化学共沉淀法制备荧光粉具有反应界面大，反应速度快，焙烧温度低等特点，已在荧光粉的制备中得到广泛的商业应用。目前化学共沉淀法制备铝酸盐体系的发光材料所用的稀土原材料均为各种高纯稀土氧化物，而工业上制备稀土氧化物主要是将稀土氯化物溶液进行草酸沉淀或碳酸氢铵沉淀后再焙烧所得。
　　本文将稀土激活剂离子和基质化合物主要组成元素铝等均以氯化物溶液形式，采用化学共沉淀法合成 Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉，此方法的优势在于所用氯化物原料均为制备氧化物的前级原料，与传统化学共沉淀法相比，省去了氯化物沉淀、焙烧制取氧化物和氧化物用硝酸再次溶解两个工艺环节，这两个过程中均存在高耗能和高污染问题，因此该方法具有节能减排和短流程生产特点。采用金属氯化物共沉淀法成功合成 Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉，研究了前驱体溶液 PH值、助熔剂 H3BO3加入量、Eu3+掺杂量以及焙烧温度、保温时间等因素对 Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉的物相、粉体形貌以及发光强度的作用和机理。结果表明：在前驱体溶液 PH=7.5，助熔剂 H3BO3的加入量为3％（质量分数），激活剂离子 Eu3+掺杂量为 x=0.04时，前驱体粉末在1150℃焙烧2h，此时制得的Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉物相单一，与标准 PDF＃24-1187基本一致，属于立方晶系，Pa-3空间群结构，粉体颗粒的平均粒径约为0.42μm，颗粒形貌圆整，分散性好。此时，Sr3Al2O6:Eu3+荧光粉在393nm激发下为线状发射，且发射峰值位于610nm，发光性能达到最好。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

第1章 绪论

1.1 发光材料简介

1.2 稀土离子激活的红色发光材料研究现状

1.3 稀土发光材料制备方法分析

1.4 稀土的加工流程

1.5 本课题研究意义及创新性

1.6 课题研究内容

第2章 实验及性能表征手段

2.1 实验试剂及仪器

2.2 实验工艺设计

2.3 荧光粉体性能表征手段

第3章 Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉的制备

3.1 引言

3.2 Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光粉的合成

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 焙烧条件对Sr3Al2O6:Eu3+性能的影响

4.1 引言

4.2 实验条件与过程

4.3 结果与分析

4.4 本章小结

第5章 分别沉淀对Sr3Al2O6:Eu3+荧光粉发光性能的影响

5.1 引言

5.2 实验条件与过程

5.3 结果与分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 硕士期间发表的学术论文