第十一章荧光粉制备
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稀土荧光粉的制备实验报告
稀土荧光粉作为荧光粉领域的主要类型之一,其工业制备技术成熟,性能优良,应用广“泛。
稀土荧光粉主要用于现代照明光源、交通信号灯、汽车状态指示、液晶显示(LCD)的背光源和大屏幕显示等方面。
本文介绍了目前国内外制备稀土荧光粉的各种方法,主要有高温固相反应法、软化学法、物理微波合成法等。
对这些方法的优缺点进行了比较。
最后对荧光粉的发展前景及今后的研究趋势进行了展望。
稀土荧光粉按用途分为:(1)CRT荧光粉。
CRT(阴极射线)荧光粉是稀土在发光材料中最早的应用,彩电的普及和PC的蓬勃发展使这一经典的新材料高速增长,目前仍有7%的年增长率,但也面临着平板显示的挑战。
彩电和彩显用荧光粉的工艺基本形成于70年代,美国RCA是这一技术的鼻祖,但日本的Nichia,Kassei等公司为这一领域持续注入了新的技术内容,使荧光屏的亮度、对比度、清晰度、F1光可读性、寿命等指标有了极大的提高。
日本公司几乎垄断CRT荧光粉的技术,他们是行业技术标准和使用方法的制定者。
(2)灯用荧光粉。
1974年Philips公司首先合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAlO19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al6O27和红粉Y2O3;Eu,并将它们按一定比例混合,制成了三基色荧光粉。
由于稀土三基色荧光粉优异的发光特性和节能的特点使它的应用越来越广。
鄢蜜昉等:M1.95P2O7:0.05Eu3+ (M=Ba, Sr, Ca)红色荧光粉的制备及其发光性能・ 347 ・第41卷第3期DOI:10.7521/j.issn.0454–5648.2013.03.12 KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu)荧光粉的制备与发光性质杨艳民1,李自强1,郭彦明2,付喜宏3,焦福运1,苏献园1,张韶阳1,李志强1(1. 河北大学物理科学与技术学院发光与显示研究所,河北保定 071002;2. 河北大学实验中心,河北保定 071002;3. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033)摘要:采用传统高温固相法制备了KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu)荧光粉。
X射线衍射表明,KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu)荧光粉属于六方晶系,P6222空间点群;随着金属阳离子M离子半径的增大,衍射峰向小角度方向移动。
低温下的KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu)荧光光谱表明:同一基质中Dy3+在不同波长光激发下,发射峰发生了改变。
金属阳离子M在晶体中存在2种格位(发光中心),在不同金属阳离子M的基质中,用相同光激发时,发射光谱明显不同。
金属阳离子M的改变引起周围晶体场的改变,从而改变2种格位在不同基质中所占有的比例。
因此,可以把Dy3+作为探针来研究晶体结构的变化。
关键词:磷酸盐荧光粉;镝离子;探针;光谱分析中图分类号:O433.4 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2013)03–0347–06网络出版时间:网络出版地址:Preparation and Luminescence Properties of KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu) PhosphorsYANG Yanmin1,LI Ziqiang1,GUO Yanming2,FU Xihong3,JIAO Fuyun1,SU Xianyuan1,ZHANG Shaoyang1,LI Zhiqiang1 (1. College of Physics Science and Technology, Luminescence and Display Research Institute, Hebei University, Baoding 071002,Hebei, China; 2. Experiment Center, Hebei University, Baoding 071002, Hebei, China; 3. Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China)Abstract: A series of phosphors KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu) were synthesized by a high temperature solid state reaction method. The result by X-ray diffraction indicated that KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu) belongs to a hexagonal system (P6222 space group), and the angle of the peaks shift to a small value with the increase of the metal cations (M) radius. The spectral analysis of KCaM(PO4)2:Dy3+ (M=La, Y, Lu) at low temperatures showed that the emission peaks were different under different excitation wavelengths in the same host, which would due to that two crystallographic sites of Dy3+ in KCaM(PO4)2 crystal. In KCaM(PO4)2 phosphors with different metal cations (M), the emission spectra of Dy3+ ions were different, showing that the metal cations (M) changed the crystal field and affected the proportion of the two sites. It was indicated that Dy3+ could be used as a probe to explore the change of host crystal structure.Key words: phosphate phosphors; dysprosium ion; probe; spectral analysis稀土离子的4f轨道处于离子的内层,受到外层的5s2和5p6轨道屏蔽,与过渡族离子相比,基质晶体场改变引起的稀土离子能级劈裂很小,一般只有几百波数,发光具有原子发光特征,发射光线宽窄,色纯度较高。
近红外荧光粉的制备与应用
近红外荧光粉主要基于过渡金属铬离子(Cr3+)制备,其最外层的3d3电子构型容易受到局部晶体场强度的影响,从而能够发出不同带宽的近红外光。
虽然其他离子如Mn4+、Eu2+和Bi3+也被报道能在某些基质中产生近红外光,但它们并没有像Cr3+离子那样易于表现出近红外发射。
此外,Cr3+离子在紫外可见区域还具有宽的吸收带,这使其能够与现有的大功率蓝光或近紫外光LED很好地匹配。
关于近红外荧光粉的应用,其在白光LED照明中有重要作用。
照明在人类生活和生产中占据重要地位,全球每年约有20%的电量用于照明。
因此,开发出具有更高能效、更加环保的新型照明设备对于缓解能源和环境问题具有重要意义。
近红外荧光粉的应用有望在这一领域发挥作用。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询相关领域的专家学者。