导　　师： 沈毅

学科专业： H0502

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 河北理工学院

摘　　要： 由于纳米发光材料具有独特的性质和更加广阔的应用前景,所以研制出性能优良的纳米发光材料,研究粒径对发光材料发光性能的影响和改善发光产品性能具有非常重要的意义.该课题选择SRAL<,2>O<,4>作为纳米发光材料的基质,EU<'2+>和DY<'3+>作为共激活剂,硼酸作为助熔剂,采用溶胶-凝胶法制备出高性能的纳米SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>光致发光粉体.该论文系统总结了纳米发光材料研究进展、应用前景及其面临的主要问题.通过热失重和X-射线衍射结果分析了样品的结晶过程和晶相组成,并通过扫描电镜和荧光光谱的分析对纳米晶体的微结构、表面形态及发光性能进行了表征,详细研究了SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>纳米晶体的合成、光谱特性、发光机理及其余辉衰减的问题.研究了溶胶-凝胶法制备纳米SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>光致发光粉体的工艺,以廉价的无机盐为原料,成功制备了均一、稳定、透明的SRAL<,2>O<,4>溶胶,并利用此法在较低温度还原气氛下首次合成了亮度高、余辉时间长、颗粒均匀的粒径约为50-100NM的针状SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>纳米晶体.研究了制备工艺的各因素对纳米SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>晶粒尺寸和发光性能的影响,实验结果表明只有溶液的PH值控制在5-6,烧成温度为1200℃,保温时间为2小时,助熔剂硼酸掺杂量为0.3MOL时,才能制备出晶粒尺寸小于L00NM并且具有优良发光特性的纳米发光晶体.研究了纳米SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>的发光特性及其浓度猝灭,并对其发光性能与高温固相反应法制得的试样进行了比较,结果发现,不仅烧成温度可降低300℃左右,而且其发射光谱和激发光谱的主峰位置较之固相法产品均出现了明显的蓝移(入EX:320NM→305NM;360NM→330NM;入EM:520NM→500NM).SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>纳米晶体与常规粗晶发光材料相比,有更高的发光强度和猝灭浓度,纳米SRAL<,2>O<,4>:EU<'2+>,DY<'3+>的猝灭浓度为0.3MOL.余辉衰减曲线表明,该法合成出的发光粉体,其余辉衰减速度相对固相法合成出的发光粉体要快,也存在快速衰减和慢速衰减两个过程.认为蓝移现象以及余辉衰减变快,主要归因于发光粉体纳米粒子的量子尺寸效应的影响.

关 键 词： 溶胶 凝胶法 纳米晶体 晶粒尺寸 发光材料

分 类 号： [TB342 TQ174.758]

领　　域： [一般工业技术] [化学工程] [化学工程]