荧光粉的制备及性能检测

高温固相法制备高效YAG荧光粉及性能表征一、引言由于石油、煤炭等传统化石能源枯竭，同时新的能源生产供应体系又未能完全及时建立，在交通运输、金融业、工商业等方面造成了一系列的能源危机，这严重阻碍了世界经济发展，因此节能减排已经成为当今全球经济发展关注的焦点，发展低碳环保经济已成全球共识。

正是在这样的背景下，白光LED由于其节能、环保、寿命长等诸多优点在近几年获得了快速发展，在全世界大放异彩。

白光LED是一种将电能直接转换为白光的固态半导体照明器件，突破了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色荧光粉发光的原理，光谱几乎全部集中于可见光频段，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，被誉为21世纪新固体光源时代的革命性技术，已经在手机与LCD等背光源、室外景观照明、室内装饰照明、户外显示屏、交通信号灯、汽车照明、安全照明等领域得到广泛应用。

目前，白光LED的实现方法主要包括以下三种：（1）通过LED红绿蓝的三基色多芯片组合发光合成白光。

其优点是效率高、色温可控、显色性较好；缺点是三基色光衰不同导致色温不稳定、控制电路较复杂、成本较高。

（2）蓝光LED 芯片激发黄色荧光粉，由LED芯片发射的蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成白光，为改善显色性能还可以在其中加入少量红色荧光粉或同时加适量绿色、红色荧光粉。

其优点是发光效率高、制备工艺简单、温度稳定性较好、显色性较好；缺点是出光一致性相对较差、色温随出光角度变化而变化。

（3）紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色光合成白光。

其优点是显色性好；缺点是目前LED芯片效率较低，且有紫外光泄漏对人眼造成伤害问题，荧光粉温度稳定性问题亦有待解决。

因此，蓝光LED芯片搭配黄色Y AG荧光粉是目前业界公认效率最佳的白光LED实现方式，而欧司朗光电半导体所发展的以蓝光LED芯片搭配黄色TAG 荧光粉表现则较为逊色。

评估方案一、荧光粉的分析测试方法1、发射光谱和激发光谱的测定把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。

给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。

重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过±1nm，取算术平均值。

2、外量子效率的测定把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。

计算荧光粉在该激发波长下的外量子效率。

重新装样，测试3次，各次之间的相对差值不大于1%，取算术平均值。

3、相对亮度的测定将试样和参比样品分别装满样品盘，用平面玻璃压平，使表面平整。

用激发光源分别激发试样和参比样品。

用光电探测器将试样和参比样品发出的光转换成光电流，并记录数值。

试样和参比样品连续重复读数3次，各次之间相对差值不大于1%，取算术平均值。

4、色品坐标的测定把试样装好放入样品室中。

选定激发光源的发射波长，使其垂直激发样品室里的荧光粉样品。

利用光谱辐射分析仪按一定的波长间隔（不大于5nm）测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。

按GB 3102.6-1993中“6.39 色品坐标”的公式求出荧光粉的色品坐标。

重复测试3次，各次之间x、y的差值均不超过±0.001，取算术平均值。

5、温度特性的测定把试样装好放入样品室中，于室温下测试其激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。

每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1 nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。

启动加热装置，将被测的荧光粉试样加热并稳定在设定的温度值10min。

稳定在预定的温度下，测定荧光粉试样的激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。

每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。

《Cr3+掺杂类钙钛矿结构近红外荧光粉的制备与发光性能研究》篇一一、引言随着科技的发展，近红外荧光粉在光电子器件、生物成像、医疗诊断等领域的应用日益广泛。

其中，Cr3+掺杂的类钙钛矿结构近红外荧光粉因其高亮度和高稳定性受到了极大的关注。

本文将针对这种荧光粉的制备方法及其发光性能进行深入研究。

二、材料与方法1. 材料准备本实验所需材料主要包括：钙源、钛源、铬源以及其他必要的化学试剂等。

所有试剂均为分析纯，使用前未进行进一步处理。

2. 制备方法采用高温固相法制备Cr3+掺杂的类钙钛矿结构近红外荧光粉。

具体步骤包括：原料混合、预烧、研磨、再次烧结等。

3. 发光性能测试利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、光谱仪等设备对制备的荧光粉进行表征，并测试其发光性能。

三、实验结果1. 制备结果荧光粉。

XRD和SEM结果表明，制备的荧光粉具有类钙钛矿结构，且颗粒分布均匀。

2. 发光性能分析光谱测试结果表明，该荧光粉在近红外区域具有明显的发光性能。

Cr3+的掺杂使得荧光粉的发光强度得到显著提高。

此外，荧光粉的发光颜色、半峰宽等参数也得到了优化。

四、讨论1. 制备条件对荧光粉性能的影响制备过程中，烧结温度、时间、原料比例等因素对荧光粉的性能具有重要影响。

适当调整这些因素，可以得到具有更好发光性能的荧光粉。

2. Cr3+掺杂的作用机制Cr3+的掺杂可以有效地提高荧光粉的发光强度。

这主要是因为Cr3+的能级与基质材料的能级相匹配，有利于能量的传递。

此外，Cr3+还可以通过改变局部晶体场环境来影响发光性能。

3. 荧光粉的应用前景Cr3+掺杂的类钙钛矿结构近红外荧光粉具有高亮度、高稳定性等优点，在光电子器件、生物成像、医疗诊断等领域具有广阔的应用前景。

未来，可以通过进一步优化制备工艺和掺杂元素，提高荧光粉的发光性能，满足更多领域的需求。

五、结论红外荧光粉，并对其发光性能进行了深入研究。

结果表明，该荧光粉具有高亮度、高稳定性等优点，在光电子器件、生物成像、医疗诊断等领域具有潜在的应用价值。

固相法合成上转换荧光粉及光谱测量实验报告实验目的：本实验的目的是通过固相法合成上转换荧光粉，并使用光谱测量技术对其进行表征。

实验原理：上转换荧光粉是一种具有特殊荧光性质的纳米材料，它可以将低能量的光转换成高能量的光。

上转换荧光材料主要由两部分组成：荧光体和辐射体。

荧光体吸收低能量的光，然后再发射出高能量的光，而辐射体则具有较高的折射率，可以将发射出的光完全反射回荧光体中，从而实现光的上转换。

固相法合成上转换荧光粉的步骤如下：1. 准备所需的荧光体和辐射体材料，其中荧光体通常由稀土离子掺杂的晶体或纳米晶体组成，辐射体则使用具有高折射率的介质。

2. 将荧光体和辐射体混合均匀，并加入一定量的溶剂，形成粉末状混合物。

3. 将混合物置于高温炉中进行热处理，使其烧结成块状。

4. 将烧结块状物粉碎成粉末，然后进行表征和测量。

光谱测量是对上转换荧光粉进行表征的重要方法之一，可以通过测量其吸收光谱和发射光谱来了解其光学性质和发光性能。

实验步骤：1. 准备实验所需的荧光体和辐射体材料以及溶剂。

2. 将荧光体和辐射体按一定的比例混合均匀，加入适量的溶剂，形成粉末状混合物。

3. 将混合物放入高温炉中，在一定的温度下进行热处理，使其烧结成块状物。

4. 将烧结块状物取出，用粉碎仪将其粉碎成粉末。

5. 使用光谱测量仪器对上转换荧光粉进行测量。

首先测量其吸收光谱，将样品放入光电池中，记录下在不同波长下的吸收强度。

然后测量其发射光谱，将样品放入荧光光度计中，记录下在不同波长下的发射强度。

6. 对测得的数据进行分析与处理，如绘制吸收光谱和发射光谱曲线，计算荧光材料的上转换效率等。

实验结果：根据实验得到的数据，可以绘制上转换荧光粉的吸收光谱和发射光谱曲线，并分析荧光材料的性能和效率。

实验结论：通过固相法合成的上转换荧光粉具有特殊的荧光特性，可以将低能量的光转换成高能量的光。

光谱测量结果显示，上转换荧光粉的吸收光谱和发射光谱分别在不同波长下呈现出吸收和发射的峰值，证明了其具有荧光性质。

论荧光粉的制备与发光特性各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢摘要：利用水解法得到SiO2溶胶，并在其中掺入Mn2+，Zn2+离子，加热烘干制得Zn2SiO4:Mn胶体，将其在100C高温下煅烧2h，得到含Mn2+的Zn2SiO4:Mn颗粒。

研磨成粉，并用X 射线进行物象分析。

然后测定试样的激发光谱和发射光谱。

结果表明Mn2+掺杂的Zn2SiO4可绿色荧光。

最后对这种物质的发光机理进行分析。

关键词：胶体、硅酸锌、荧光发射、硅铍石晶体人类进入21世纪，对各种功能材料，特别是新型发光材料的研发与应用的水平不断深入。

研究表明，用掺杂等手段使各种材料性能不断改进，甚至赋予新的特性。

如,Zhang等人将Eu2+和Tb3+离子掺杂在Zn2SiO4中观察到绿色和红色荧光[1]。

Zn2SiO4:Mn荧光粉作为一种十分重要的发光材料，早在19世纪80年代就被人们所认识和利用。

硅酸矿石能在紫外线(365nm)照射下发出可光，所以当时人们通过这种方法，能过更容易找到矿床。

Zn2SiO4是一种很好的发光材料基质，呈白色粉末状，易于操作合成;Mn2+掺杂Zn2SiO4是一种高效绿色磷光材料，被广泛应用于等离子体显示板，阴极射线管和荧光灯上。

本文采用溶胶—凝胶法。

参与反应的各组分基本上在分子级混合，且各离子分布均匀，所以较之传统的固相反应法，大大缩短了反应时间(如sol-gel在800度下就得到Zn2SiO4晶相[5])，而且设备简单，易于操作。

1实验:Mn的制备：(以下操作分两组同时进行)将正硅酸乙酯((C2H5O)4Si)25ml，乙醇(CH3COOH)25ml，蒸馏水15ml并加入少量盐酸(约2ml)催化，搅拌30min 水解后得到SiO2溶胶(并用PH试纸调节);取碳酸锌(ZnCO3•2HO2)和氯化锰(MnCl2•4H2O)作原料(注意;氯化锰只添加到其中的一组，另一组不用添加)，然后加水溶解并逐滴加入30%的氨水助溶;将Mn2+，Zn2+(摩尔比约为1：100)的溶液加入到SIO2溶胶中，同时迅速开启磁力棒搅拌10~20min后在恒温箱中110℃环境下蒸干，制得Zn2SiO4:Mn和不含Mn2+的Zn2SiO4胶状固体样品。

白光LED用红色荧光粉的制备实验2.1材料的制备及表征2.1.1 样品制备Mg7Ga2GeO12: Mn4+荧光粉采用高温固相法合成。

原材料为(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O (A.R.)、Ga2O3 (99.9%)、GeO2 (99.9%)和MnCO3 (A.R.)，使用前没有做进一步的处理。

将原料按照正确的化学计量比进行称量，然后研磨均匀（用玛瑙研钵充分研磨），把研磨均匀的混合物转移到氧化铝坩埚中，然后放入马弗炉中，在空气气氛下1400℃烧制10小时后冷却至室温。

将烧好的样品取出，在玛瑙研钵中再次研磨均匀。

最终可得到目的样品Mg7Ga2GeO12: Mn4+。

2.1.2 结构及性能表征样品的物相检测采用Rigaku D/Max-2004型X射线粉末衍射仪（XRD）。

吸收光谱用紫外可见分光光度计(Perkin-Elmer Lambda 950)测量，在250-700nm范围内使用并用硫酸钡作为基准。

以Xe900（450W氙弧灯）作为光源的FLS-920T 荧光光谱仪测试了样品的激发和发射光谱。

所有测试均在室温下进行，热猝灭实验用荧光光谱仪(FLS-920T)和加热装置（TAP-02）组合测出。

2.2结果与讨论2.2.1 结构分析图2.1显示了基质的结构精修谱图，图中黑色的十字符号和红色的实线分别是实验测定的数据和计算的结果。

获得的拟合参数为χ2 = 3.375, R wp = 10.75% 和R p = 8.09%，表明了样品Mg7Ga2GeO12是很好的单相样品。

精修结果精确的揭示了Mg7Ga2GeO12晶体结构属于正交晶系Cmmm (No.65)，它的晶胞参数为a=5.84771(8)Å, b=25.4316(4)Å 和c=2.98092(5)Å。

Mg7Ga2GeO12基质的更多结构数据在表2.1中给出，同时基质材料中各原子坐标和占位情况在表2.2中给出了。

BCNO荧光粉的制备及其光谱特性测试【实验目的】（1）了解硼碳氮氧荧光粉的制备方法和光谱性质。

（2）掌握燃烧法合成硼碳氮氧荧光的制备方法和F-7000荧光光谱仪的操作方法，了解其应用范围。

（3）对硼碳氮氧荧光粉进行激发光谱和发射光谱测试，分析其发光性能。

【实验原理】硼碳氮氧（BCNO）具有六方氮化硼结构，是一种非稀土掺杂的发光材料。

具有合成温度低、量子效率较高、激发光谱范围宽、发射光谱从紫外可调节至近红光区域、无毒无污染、成本低廉等优点。

BCNO荧光粉不仅在白光LED照明和显示中占有重要地位，而且在荧光素、DNA标记、生物医学等领域具有广阔的应用前景和重要的研究价值。

制备BCNO荧光粉的工艺路线有多种，本实验拟采用燃烧法合成BCNO荧光粉。

硼源采用硼酸或三氧化二硼，氮源采用尿素或六次甲基四胺，碳源采用聚乙二醇或柠檬酸。

首先将硼源、氮源和碳源溶于少量去离子水中，然后加热搅拌将水蒸干，然后将蒸干后的原料放入马弗炉里在600-800度烧结0.5-2小时，烧结产物研磨后得到BCNO荧光粉。

荧光光谱仪的检测原理：氙灯发出的蓝紫光和紫外光经过滤光片，照射到待测样品池中，激发待测样品中的荧光物质，使其发出荧光，该荧光经过过滤和反射之后，由光电倍增管将其接收，然后以数字或者图的形式显示出来。

物质荧光的产生，是由在通常状况下，处于基态的物质分子，吸收激发光的能量后，跃迁到激发态，这些处于激发态的分子相对处在基态的分子是不稳定的，因此要释放能量，返回基态。

在跃迁回基态的过程中，将一部分的能量以光的形式放出，荧光就是这么产生的。

通过荧光光谱仪的检测，可以获得物质的激发光谱、发射光谱、量子产率、荧光强度、荧光寿命、斯托克斯位移、荧光偏振与去偏振特性，以及荧光的淬灭方面的信息。

激发光谱：就是反映物质受到激发以后的情况，反映出该物质对于外来激发光的响应，反映其自身辐射波长随激发波长的变化关系。

激发光谱有重要的应用价值，例如日光灯灯管中水银蒸气发出的紫外线能量的90%集中在254 nm,就得选择激发光谱峰值在此附近的荧光粉。

钒酸盐红色荧光粉的制备及其荧光性能研究的开题报告
一、选题背景及意义
红色荧光粉广泛应用于生物荧光检测、LED、光电显示等领域，具有重要的应用价值。

钒酸盐作为近年来受到广泛关注的一类发光材料，因其发光强度高、发光色彩
纯正等优异性能，在荧光粉领域具有重要的应用前景。

据此，本研究计划制备钒酸盐
红色荧光粉，并对其光学性质进行研究，为相关领域的应用提供参考。

二、研究内容和方法
1. 制备钒酸盐红色荧光粉。

本研究采用水热法制备钒酸盐红色荧光粉，全面考察反应条件对产物光学性质的影响，并探究最佳制备工艺。

2. 分析其荧光性能。

利用光谱仪对样品进行荧光光谱测试，解析其发光机理，并对光谱数据进行处理和分析，研究样品的荧光强度、荧光波长等光学性质。

三、预期目标和进展
本研究旨在制备出荧光性能优异的钒酸盐红色荧光粉，并对其荧光性能进行研究和分析。

预期目标为，掌握钒酸盐荧光粉的制备方法，获得具有优异荧光性能的样品，并对其光学性质进行系统研究。

四、论文结构
本研究将分为以下部分：绪论、材料与方法、制备与表征、荧光性能分析、结论。

其中，绪论部分将介绍荧光粉的概念及研究现状，阐释钒酸盐作为荧光粉的优势和应
用前景；材料与方法部分将介绍所采用的材料和实验方法；制备与表征部分将详细阐
述制备过程和物理化学性质分析；荧光性能分析部分将对样品的荧光性能进行详细分析；结论部分将总结研究成果并对未来研究方向和应用前景进行探讨。