研究目的
合成高浓度Eu3+掺杂的NaYb(MoO4)2荧光粉,作为与植物光敏色素PR吸收匹配的LED红色发光源,用于植物生长调控,并研究其温度传感性能。
研究成果
掺杂浓度为50%的NaYb(MoO4)2:Eu3+荧光粉展现出与植物光敏色素吸收匹配的强红光发射、高色纯度(95.32%)、优异的热稳定性,以及在498K时具有最大灵敏度0.01136 K^-1的有效温度传感性能,使其在植物生长LED和温度监测的双功能应用中极具前景。
研究不足
该研究仅限于特定的合成条件和掺杂浓度;潜在的优化方向包括提升工业化应用的可扩展性,以及在真实植物生长环境中对LED器件进行长期稳定性测试。
1:实验设计与方法选择:
基于前期优化条件(Yb(NO3)3与Na2MoO4比例为1/3,pH=5),采用水热法合成荧光粉后进行煅烧处理。理论模型包括用于临界距离计算的Blasse方程和能量传递机制分析的Dexter理论。
2:样品选择与数据来源:
使用高纯度化学试剂(Yb(NO3)3 99.99%,Na2MoO4 99%)制备了Eu3+掺杂浓度为30%、40%、50%和60%的样品。
3:99%,Na2MoO4 99%)制备了Eu3+掺杂浓度为30%、40%、50%和60%的样品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括配备Cu Kα射线的Rigaku-Dmaxan X射线衍射仪(XRD)、搭配氙灯的Andor Shamrock SR-750荧光光谱仪、HAAS 2000光电测量系统以及带电阻加热控温的铁制样品池。材料包含Yb(NO3)3、Na2MoO4、Eu3+掺杂剂、硅胶树脂及蓝色InGaN LED芯片。
4:Na2MoOEu3+掺杂剂、硅胶树脂及蓝色InGaN LED芯片。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成过程包含水热反应和煅烧环节。表征手段有XRD相分析、室温和升温条件(323-573 K)下的PL与PLE光谱测试、通过蓝光芯片涂覆荧光粉制备LED器件,以及在5 mA偏置电流下测量EL光谱。
5:数据分析方法:
采用Blasse方程计算临界距离,通过log(I/x)与log(x)曲线确定能量传递机制,计算CIE坐标与色纯度,通过活化能拟合评估热稳定性,并利用强度比进行温度敏感性分析。
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X-ray diffraction meter
Rigaku-Dmaxan
Rigaku
Analyzing powder diffraction patterns for phase identification.
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Fluorescence spectrometer
Andor Shamrock SR-750
Andor
Recording photoluminescence excitation and emission spectra.
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Photoelectric measuring system
HAAS 2000
EVERFINE
Measuring electroluminescence spectra of LED devices.
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LED chip
InGaN-based blue LED chip
Serving as the excitation source for the phosphors in LED fabrication.
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Sample cell
Iron sample cell
Holding phosphor samples for temperature-dependent measurements.
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