納米到微米級真空紫外用紅色發(fā)光材料的制備及發(fā)光性質的研究

1、納米到微米級真空紫外用紅色發(fā)光材料的制備及發(fā)光性質的研究本論文主要研究了 VUV敷發(fā)的納米及微米級的紅色發(fā)光材料，針對目前VUV 納米發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀，主要研究了兩個方面的問題：納米發(fā)光材料在VUV敷發(fā)時發(fā)光強度的改善和VUV敷發(fā)時納米發(fā)光材料的發(fā)光機理。以常用的兩種VUV 紅色發(fā)光材料體系，YBO3:Eu3劑YVO4:Eu3的研究對象,研究了形貌控制,摻雜 改性和摻雜機理等方面的問題 , 并在此基礎上開發(fā)了一些新型的發(fā)光材料。主要得到了以下一些結論： 1. 從改善發(fā)光效果的角度出發(fā) , 通過改進水熱反應條件，來制備YBO3:Eu3+內(nèi)米發(fā)光材料。我們考察了水熱反應溫度、熱處理溫度、加入有機

2、溶劑的種類、溶劑比例、加入表面活性劑的種類、用量等反應條件對發(fā)光效果的影響 , 得到了最佳的條件為：230水熱反應3h、 900熱處理2 h、選用有機溶劑為異丙醇（水：異丙醇=1： 1） 、選用表面活性劑為CTAB（MCTA：BM陽離子=5%）。最終所得到的最佳樣品的發(fā)光強度高于塊體樣品 , 其發(fā)光強度達到了商用粉KX-504A的78.83%,并且色純度也得到了的改善。2.通過又t比YBO3:Eu3納米發(fā) 光材料在UV和VUV敢發(fā)下不同的發(fā)光性質來研究納米發(fā)光材料在 VUV敷發(fā)時特 殊的發(fā)光性質，并結合VUVt的特性來提出可能的VUV光機理。使用單純的水熱法在不同反應時間得到了不同顆粒尺寸的Y

3、BO3:Eu3內(nèi)米發(fā)光材料，發(fā)現(xiàn)隨顆粒尺寸的變化，YBO3:Eu3+羊品在UVf口 VUV!發(fā)時發(fā)光強度變 化趨勢相悖，我們將其歸結為VUVt的較淺的透射深度導致了這種現(xiàn)象。然后用 改進了的水熱法制備了不同濃度 Eu3卷雜的YBO3rt米發(fā)光材料，考察了在UW VUV敷發(fā)時摻雜濃度的變化，并發(fā)現(xiàn)納米發(fā)光材料在VUVt發(fā)時對激活劑濃度不敏感的特殊現(xiàn)象。我們結合摻雜納米材料自凈化的機理與 VUVt本身的特性對這種現(xiàn)象做出解釋，并提出了在VUV激發(fā)時有效的用于發(fā)光的激活劑濃度非常低。3.使用水熱法制備了 YVO4:Eu3+內(nèi)米發(fā)光材料,在此基礎上共摻了 Gd3拜口 P5+乍為敏化劑，發(fā) 現(xiàn)雖然摻入G

4、d3+寸樣品發(fā)光有一定程度的增加，但是發(fā)光強度隨Gd3+勺濃度變 化不規(guī)律，而無論如何摻入p5+都對樣品的發(fā)光沒有明顯貢獻，其發(fā)光隨結晶度 的改變變化的更明顯。從而結合納米粒子的自凈化效應研究了納米YVO4:Eu3顆粒中可摻雜的格位數(shù)量與淬滅的關系。 納米發(fā)光材料的淬滅是與發(fā)光材料基質中可摻雜的格位數(shù)量相關的 , 當格位占滿后 , 隨之發(fā)生的兩種狀況就是發(fā)光淬滅和樣品形貌的變化。.設計了兩步反應法制備系列 Y(V,P)O4:Eu3+和(Y,Gd)(V,P)O4:Eu3+納米發(fā)光材料 , 包括一個水熱法制備晶種和溶膠- 凝膠法共摻的過程。用這種辦法, 樣品的形貌和顆粒尺寸都可以通過調(diào)節(jié)晶種和摻雜

5、離子之間的相對比例而簡單的調(diào)節(jié)。由于晶種生長效應 , 大部分的樣品保持了球形的形貌和較窄的粒徑分布。與商用紅粉KX-504A相比，使用兩步反應法最佳組分的(Y,Gd)(V,P)O4:Eu3+納米發(fā) 光材料有著球形的形貌，較窄的粒徑分布，在VUV發(fā)時紅光發(fā)射的強度高于商 用粉 , 總體強度達到了商用粉的71.0%,并表現(xiàn)出了更加優(yōu)異的色純度。. 使用固相法和溶膠 - 凝膠法制備了一系列以硼酸鹽作為基質的新型發(fā)光材料。分別為Eu3琲口 Tb3+B雜的CaB2O知SrB2O4, Eu3卷雜的MgB2O和MgB4O7 及 Eu3琲口 Tb3+B雜的 SrB6010。這些材料在UV激發(fā)時都有著較好的發(fā)光強度，但在VUV敷發(fā)時只有SrB6O10:Eu3+/Tb3+g光效果較好，SrB6O10:Eu3+在UV和VUV發(fā)時淬滅濃度均 為30%,而SrB6O10:Tb3+S 147nm激發(fā)時淬滅濃度為25%發(fā)光最強的SrB6O10:Eu