稀土掺杂四硼酸铝钇绿色荧光粉的制备与荧光性能研究

摘要

硼铝酸盐基质的发光材料结合了硼酸盐和铝酸盐体系两种发光材料的优点,并且在结构中含有大量的硼氧和铝氧基团,使其在真空紫外区具有很强吸收,因此有希望成为新一代的PDP用荧光粉。高温固相法是合成YAB:Tb3+荧光粉的传统方法,但是这种方法所需的温度较高,且反应的时间较长,并且对样品的球磨处理在一定程度上会影响发光效率,因此改进制备工艺或寻求新的制备方法对提高荧光粉的发光性能具有一定的意义。本文通过化学共沉淀法,合成了以YAl3(B03)4为基质,Ce3+为敏化剂,Tb3+为激活剂的绿色荧光粉,并对所制备的粉体的结构、形貌、结晶度及荧光性能进行了分析。
　　 为了得到发光效率较高的YAB:Ce3+,Tb3+荧光粉,本文首先探索了Tb3+的浓度对发光强度的影响,研究了Ce3+离子的掺杂对Tb3+离子的特征发射峰强度的影响,分析了能量传递的机理,其次以离子溶液浓度、沉淀剂浓度、硼酸含量和沉淀温度为影响参数,对YAB:Ce3+,Tb3+荧光粉的制备条件进行了研究,最后通过热处理研究了煅烧条件对荧光粉发光强度的影响。
　　 通过实验表明:在YAl3(BO3)4基质中,稀土离子Ce3+和Tb3+的掺杂浓度为30％和10％时,发光强度最强,Ce→Tb之间存在着有效的能量传递；在溶液浓度为0.4mol/L,沉淀剂浓度为4mol/L、B含量为125％及水浴温度为25℃的合成条件下,荧光粉发光强度最强；在1100℃煅烧高温下,烧结2h得到的荧光粉发光强度最好。