研究目的
为开发在近紫外激发下具有可调发射颜色和高效率的新型荧光粉以用于固态照明应用,具体通过研究Ca5(BO3)3F基质中Tb3+与Eu3+之间的能量传递。
研究成果
Ca5(BO3)3F:Tb3+/Eu3+荧光粉呈现从绿光到红光的可调谐发射,通过电偶极-偶极相互作用实现高效能量传递,具有高量子产率(55.2%)和良好热稳定性(T50 > 478 K),使其在固态照明应用中极具前景。
研究不足
该研究仅限于特定的基质材料Ca5(BO3)3F和掺杂剂Tb3+/Eu3+;潜在的局限性包括合成的可扩展性、稀土材料的成本以及在实际LED器件中需要进一步测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用传统固相反应法合成Ca5(BO3)3F:Tb3+/Eu3+荧光粉,通过XRD进行物相确认,并运用多种光谱技术分析发光性能。理论模型包含Dexter能量传递公式和用于热稳定性研究的阿伦尼乌斯方程。
2:样品选择与数据来源:
样品制备采用不同浓度的Tb3+、Eu3+及电荷补偿剂(Li+、Na+、K+),原料包括CaCO3、H3BO3、CaF2、Eu2O3、Tb4O7和M2CO3。
3:3+、Eu3+及电荷补偿剂(Li+、Na+、K+),原料包括CaCOH3BOCaFEu2OTb4O7和M2CO3。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含Rigaku D/max-ⅡB X射线衍射仪、Philips-FEI Tecnai G2 S-Twin F20透射电镜、配备EDX的JSM-6700F扫描电镜、Edinburgh Instruments FLS920荧光光谱仪(配R928光电倍增管和450W氙灯)以及用于量子效率测量的积分球。
4:实验流程与操作步骤:
将原料研磨后于1050°C烧结5小时,冷却后再次研磨。测试项目包括XRD结构分析、TEM/SEM形貌观察、PL/PLE光谱发光分析、衰减曲线寿命测定以及温度依赖性光谱热稳定性研究。
5:数据分析方法:
采用GSAS软件进行Rietveld精修,通过线性拟合分析能量传递机制,并利用阿伦尼乌斯曲线计算活化能。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Rigaku D/max-ⅡB
Rigaku
Examining crystal structure and phase composition of samples
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Transmission electron microscope
Philips-FEI Tecnai G2 S-Twin F20
Philips-FEI
Recording TEM and HRTEM images
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Scanning electron microscope
JSM-6700F
JEOL
Characterizing sample composition with EDX
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Fluorescence spectrometer
Edinburgh Instruments FLS920
Edinburgh Instruments
Monitoring PLE, PL spectra, temperature-dependent spectra, and decay curves
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