非稀土金屬離子摻雜對氧化釔粉末熒光性能的影響.pdf

1、Y2O3:Eu3+熒光粉是傳統(tǒng)商用的紅色熒光粉，廣泛應用在節(jié)能燈、陰極射線致發(fā)光等領域。Y2O3:Eu3+熒光粉具有物理化學性質穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好，熒光性能高效，發(fā)出的紅光色純度高等優(yōu)點。工業(yè)化生產(chǎn)Y2O3:Eu3+熒光粉通常采用的是高溫固相法，該制備方法對設備要求高，反應溫度很高，能耗較大，生產(chǎn)成本高，而且產(chǎn)物純度不高，發(fā)光效率較低。
　　本論文采用反應條件溫和的水熱法制備Y2O3:Eu3+熒光粉，探究Y3+與Eu3+的最佳摩爾比

2、，在Y3+與Eu3+最佳摩爾比的基礎上，引入非稀土金屬離子M(M=Li+,K+,Mg2+,Al3+)進行摻雜改良。使用熒光光譜儀(PL)測量熒光粉的發(fā)光強度和量子效率；使用X射線衍射儀(XRD)對制備的熒光粉進行結晶性能分析；使用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)測試觀察熒光粉的形貌特征。從發(fā)光強度、量子效率、結晶性能、表面形貌等方面探討不同的非稀土金屬離子摻雜以及不同的摻雜量對熒光粉性能的影響。研究的主要結果如下：
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3、當Y3+與Eu3+的摩爾比為25:1時，熒光粉的發(fā)光強度和量子效率均達到最大值，故Y3+與Eu3+的最佳摩爾比是25:1。
　　（2）摻雜適量的非稀土金屬離子M(M=Li+,K+,Mg2+,Al3+)能提高熒光粉的結晶性能，過量摻雜Li+則會使得熒光粉結晶性能降低。
　?。?）當Y3+:Eu3+:K+=25:1:1時，Y3+:Eu3+:K+=25:1:1的Y2O3:Eu3+:K+熒光粉的發(fā)光強度和量子效率在Y2O3:Eu3+

4、:K+熒光粉中均是最大的，其發(fā)光強度和量子效率分別比Y2O3:Eu3+熒光粉提高了19.1％和27.1%，Y3+:Eu3+:K+=25:1:1是K+的最佳摻雜比。
　　（4）當 Y3+:Eu3+:Li+=25:1:0.5時，Y2O3:Eu3+:Li+熒光粉的發(fā)光強度和量子效率分別比Y2O3:Eu3+熒光粉提高了67.2%和53.4%。此時，Y2O3:Eu3+:Li+熒光粉完全為針狀形貌，針狀細而長，針狀長度主要集中在1.0~1.5

5、μm之間；Y3+:Eu3+:Li+=25:1:0.5的Y2O3:Eu3+:Li+熒光粉特征衍射峰細而尖，且特征衍射峰面積最大，其結晶性能最好。Y3+:Eu3+:Li+=25:1:0.5是Li+的最佳摻雜比。
　?。?）當Y3+:Eu3+:Mg2+=25:1:0.5時，Y2O3:Eu3+:Mg2+熒光粉的發(fā)光強度和量子效率分別比Y2O3:Eu3+熒光粉提高了38.4%和37.9%。此時，Y2O3:Eu3+:Mg2+熒光粉為片狀形貌，