PDP用蓝色荧光粉SrMgAl10O17:Eu2+的燃烧合成、表面改性及其发光性能的研究

摘要

等离子体平板显示器 (Plasma Display Panel，简称PDP)具有屏幕大、清晰度高、视角宽、寿命长等优点，因此在大屏幕壁挂电视、高清晰度电视、多媒体显示等领域得到了广泛的应用。PDP 用蓝色荧光粉BaMgAl10O17:Eu2+(BAM)由于热稳定性差，在使用中容易劣化，严重制约PDP的性能，因此迫切希望开发出新的材料体系，以适应PDP 高技术的发展。SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉由于具有良好的热稳定性能和抗真空紫外辐射性能，其作为一种潜在的PDP 用荧光粉受到越来越多的关注。
　　 目前商业用荧光粉主要是采用高温固相法合成，它具有工艺简单、产率高、成本低等优点。但是这种方法的反应温度很高，导致反应不完全，难以获得组成均匀的产物。另外，用高温固相法合成出的荧光粉粒径较粗，一般需要经过球磨粉碎后才可以使用，而经过球磨的荧光粉末会导致较多缺陷，并且发光效率明显降低。因此开发制备荧光粉的新工艺，对于提高荧光粉的各项性能有着重要的意义。溶液燃烧法是近年来受到重视的一种新兴的湿化学合成方法，其具有合成温度低，时间短等优点，广泛应用于各种氧化物的合成中。
　　 本文采用溶液燃烧法制备出了PDP 用蓝色荧光粉SrMgAl10O17:Eu2+，运用X-射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱仪分别对荧光粉的晶体结构、颗粒形貌和发射光谱进行了分析和测试。主要内容包括：燃烧合成了SrMgAl10O17:Eu2+PDP 用蓝色荧光粉，研究了燃料尿素CO(NH2)2 用量、激活剂离子Eu2+的摩尔掺量、助熔剂H3BO3 质量掺量和表面活性剂PEG 对产物性能的影响，并对SrMgAl10O17:Eu2+进行了包覆处理，初步探讨了其形成机理。主要研究成果如下：
　　 （1）采用溶液燃烧法，在600 ℃成功合成纯相的SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉。
　　 在327nm的UV 光激发下，样品的发射波长为472nm，是典型Eu2+的4f65d→4f7 特征发射。燃料CO(NH2)2 显著影响荧光粉的发光强度，CO(NH2)2的最佳掺量是其理论质量的2 倍，此时荧光粉的发光强度最大。
　　 （2）SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉中Eu2+的最佳掺量即猝灭浓度为7％。适量的添加助熔剂H3BO3 有助于提高荧光粉发光性能，降低分子、离子间的扩散阻力，有利于晶粒的生长，H3BO3的最佳掺量为0.05。
　　 （3）加入PEG后所制备的产物具有更好的结晶性能，并可以防止荧光粉颗粒团聚，在PEG分子量为10000，浓度为1.25％时，SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉发光强度达到最大。
　　 （4）采用溶胶-凝胶法在SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉颗粒表面成功地包覆了一层SiO2 膜层。经过包覆处理后，不仅SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉的发光强度有所提高，而且其热稳定性能也得到了显著提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉的合成及其发光性能

3 Eu 浓度和助熔剂对SrMgAl10O17:Eu2+发光性能的影响

4 表面活性剂PEG 对溶液燃烧法制备SrMgAl10O17:Eu2+的影响

5 表面包覆SiO2 对SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉发光性能和热稳定性的影响

6 全文总结

致 谢

参考文献

附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文