三价稀土离子激活的Ca0.5Sr0.5MoO4和BaLa2ZnO5荧光粉的能量传递和发光性能

摘要

本文以Ca0.5Sr0.5MoO4和BaLa2ZnO5基质为研究对象，利用传统的高温固相法制备了Ca0.5Sr0.5MoO4:Sm3+、Ca0.5Sr0.5MoO4:Dy3+、BaLa2ZnO5:Eu3+，Bi3+系列荧光粉，并对材料的晶格结构、XRD衍射图谱、能量传递、发光特性、色坐标等特性进行了分析研究。
　　(1)实验合成了Ca0.5Sr0.5MoO4:Sm3+荧光粉,并对其微观结构、能量传递过程及发光性能进行了研究。Ca0.5Sr0.5MoO4、CaMoO4和SrMoO4有相同的晶格结构，只是晶格常数有所不同。激发Ca0.5Sr0.5MoO4:Sm3+样品中电荷迁移带时基质吸收能量传递给稀土离子，Sm3+离子的特征发射得到很好实现，发射红橙光。通过添加电荷补偿剂和在一定范围内增加Sm3+离子掺杂浓度可使材料发光增强，色坐标位置变化不大。当Sm3+掺杂超出一定范围达到6％时出现猝灭现象，分析表明，其猝灭机理是最邻近Sm3+间的能量传递。
　　(2)实验合成了Ca0.5Sr0.5MoO4:Dy3+荧光粉,并对其宏观形貌、能量传递过程及发光特性进行了研究。不同掺杂浓度下Ca0.5Sr0.5MoO4:Dy3+样品的SEM图表明Dy3+离子的掺杂会抑制晶粒增长。激发该样品电荷迁移带时基质吸收能量传递给稀土离子，Dy3+离子的特征发射得到很好实现。由于存在基质向Dy3+离子的能量传递，此发光材料的发光颜色由蓝绿色向黄色变化。分析表明，Ca0.5Sr0.5MoO4:Dy3+发光材料的浓度猝灭现象是由多极相互作用引起的。
　　(3)实验合成了Bi3+/Eu3+掺杂的BaLa2ZnO5系列荧光粉,并对其晶体结构、能量传递过程及发光性质进行了研究。BaLa2ZnO5具有四方晶格结构，包含LaO8，BaO10和ZnO4多面体。BaLa2ZnO5:Bi3+材料发射蓝紫光，BaLa2ZnO5:Eu3+材料发射红光。在BaLa1.99-yZnO5:0.01Bi3+,yEu3+系列样品中，Bi3+的荧光寿命随着Eu3+离子浓度的增加而减小，这表明存在Bi3+到Eu3+离子的能量传递，而且这种能量传递来源于电偶极-电偶极互相作用机制。对于该系列样品，变化Eu3+离子的掺杂浓度可调节材料的发光颜色使其在蓝光到红光区域变化。由于能量传递的存在，在BaLa2ZnO5:Eu3+材料中掺入少量的Bi3+离子就会对发光强度有很好地增强作用，但是对色坐标的位置没有影响。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景介绍

1.2 基本概念

1.3 稀土发光材料的发光机理

1.4 基于能量传递过程的荧光材料

1.5 本文主要研究内容

第2章 实验方法

2.1 实验原料与器材

2.2 样品的制备流程

2.3 样品的表征测试

第3章 Ca0.5-xSr0.5MoO4:xSm3+荧光粉的能量传递和发光特性

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.3 结论

第4章 Ca0.5-xSr0.5MoO4:xDy3+荧光粉的能量传递与发光特性

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.3 结论

第5章 BaLa2-x-yZnO5:xBi3+, yEu3+荧光粉的能量传递和发光性能

5.1 引言

5.2 结果与讨论

5.3 结论

结束语

参考文献

致谢

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