balamgsbo6eu3+双钙钛矿红色荧光粉的制备及b位掺杂改性【字数：12204】
本论文主要是制备BaLaMgSbO6:Eu3+系列荧光粉、BaLa0.95Eu0.05MgSb1-xNbxO6系列荧光粉和BaLa0.95Eu0.05MgSb1-xTaxO6系列荧光粉，使用的方法是高温固相法。通过XRD衍射分析、荧光光谱的表征研究了其结构和发光性能等方面的变化情况。使用Eu3+掺杂取代La3+，通过对结构性能的分析成功找到Eu3+的最佳掺杂浓度。并且讨论了荧光粉的浓度猝灭机理。当掺杂浓度为0.7时，可获得优良的红光荧光粉(λex=395 nm)并且具有良好的热稳定性，这种优良的基质材料对白光LED有很大的发展潜力的结论。在B位上使用Nb5+和Ta5+掺杂取代Sb5+，通过对其结构及发光性能的变化分析，确定最佳的掺杂浓度，研究了掺杂后荧光粉发光强度的变化情况。随着Nb5+和Ta5+掺杂量的增加，色坐标向理想红光方向偏移。确定了这种红色荧光粉的颜色纯度较高，是一种很好的候选荧光粉。
目录
第一章 前言 1
1.1 白光LED简介 1
1.1.1 LED的发展 1
1.1.2 白光LED的实现方式 1
1.1.3 LED的发光原理 2
1.2 荧光粉发光的基本原理 2
1.3 红色荧光粉的研究进展 3
1.3.1 硫属化合物荧光粉 3
1.3.2 氮（氧）化物荧光粉 4
1.3.3 钨、钼酸盐荧光粉 4
1.4 双钙钛矿型红色荧光粉 4
1.4.1 双钙钛矿结构简介 4
1.4.2 双钙钛矿型荧光粉的研究进展 5
1.5 荧光粉材料的制备方法 6
1.5.1高温固相法 6
1.5.2水热法 6
1.5.3溶胶凝胶法 6
1.5.4化学沉淀法 6
1.6 选题的目的、意义及主要内容 7
1.6.1选题的目的、意义 7
1.6.2主要研究内容 7
第二章 实验部分 8
2.1 主要原料和试剂 8
2.2 主要仪器设备 8
2.3 样品的制备 9
2.4 样品的主要测试手段 9
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第三章 BaLaMgSbO6:Eu3+红色荧光粉的结构性能分析 10
3.1 引言 10
3.2 BaLa1－xEuxMgSbO6荧光粉的XRD分析 10
3.3 BaLa1xEuxMgSbO6的光致发光特性 11
3.3.1 BaLa1xEuxMgSbO6荧光粉的激发与发射光谱分析 11
3.3.2 BaLa1xEuxMgSbO6荧光粉的色坐标分析 13
3.3.3 BaLa1xEuxMgSbO6荧光粉猝灭机制 13
3.4 小结 14
第四章 BaLaMgSbO6:Eu3+红色荧光粉的B位掺杂改性 16
4.1 引言 16
4.2 Nb5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉的影响 16
4.2.1 Nb5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉结构的影响 16
4.2.2 Nb5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉发光性能的影响 16
4.3 Ta5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉的影响 20
4.3.1 Ta5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉结构的影响 20
4.3.2 Ta5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉发光性能的影响 21
4.4 小结 24
第五章 结论 25
参考文献 26
致谢 28
第一章 前言
1.1 白光LED简介
1.1.1 LED的发展
发光二极管（LED）拥有很多优点，例如稳定性强、能量转化率高且环保等。正是由于这些优点从而被大众视为新一代的照明材料。半导体发光材料最早是出现于上世纪六十年代的[1]。当时是利用GaAsP研制而成，只能发出红光且发光效率很低。黄、绿色荧光粉直到上世纪七十年代才相继出现，至此发光颜色种类得以补充，LED得以继续发展。LED全彩化的出现得益于上世纪九十年代氮化镓蓝光LED的发明问世。二十一世纪以来LED产业已逐步成熟化，产业规模不断扩大，应用领域也不断开拓。时至今日，白色发光二极管(WLEDs)已经被作为必需品在很多领域得到应用，目前它最常用的制备方法仍然是将InGaN芯片与YAG：Ce3+相结合[2,3]。然而，其较差的显色指数(CRI)限制了它的应用。解决这个问题的最有效措施就是使用蓝色LED与绿色和红色荧光粉相结合。因此，红光荧光粉的性能将是其在WLEDs上应用的重要因素之一[4]。许多研究人员已经做出了巨大的努力，通过使用诸如新型红色发光荧光粉等白光发光二极管的技术。然而，红色发光荧光粉也存在一些局限性，阻碍了照明的应用。例如，由于二元硫化物的离子性质，在操作条件(温度和湿度)下，硫化荧光粉的稳定性是有限的[5]。此外，氮化物荧光体也是一种优良的红光发射荧光体，但其制备工艺复杂，制约了它的进一步发展。因此，迫切需要制备出一种高效、化学稳定性好、易于制备的红色发光荧光粉。
1.1.2 白光LED的实现方式
1.1.2.1 红LED、绿LED、蓝LED三基色组合
这种方法主要是将红绿蓝三种LED以接近3:6:1的比例组合在一个器件中从而结合发出白光。此种方法可以损失较少的白光LED，以控制其颜色，但是较多的芯片组合导致了其结构较为复杂，从而使得性能不够稳定[6]。
1.1.2.2 蓝光LED+黄色荧光粉
后者受到前者的激发作用，其中的发光离子接收到能量进而辐射出黄光，然后此黄光与蓝光结合生出白光。这种方法以较简单的方式获得白光，成本低，适用性大，但是显色指数也相应偏低，缺乏红光。
1.1.2.3 UV/nUV+三基色荧光粉
目录
第一章 前言 1
1.1 白光LED简介 1
1.1.1 LED的发展 1
1.1.2 白光LED的实现方式 1
1.1.3 LED的发光原理 2
1.2 荧光粉发光的基本原理 2
1.3 红色荧光粉的研究进展 3
1.3.1 硫属化合物荧光粉 3
1.3.2 氮（氧）化物荧光粉 4
1.3.3 钨、钼酸盐荧光粉 4
1.4 双钙钛矿型红色荧光粉 4
1.4.1 双钙钛矿结构简介 4
1.4.2 双钙钛矿型荧光粉的研究进展 5
1.5 荧光粉材料的制备方法 6
1.5.1高温固相法 6
1.5.2水热法 6
1.5.3溶胶凝胶法 6
1.5.4化学沉淀法 6
1.6 选题的目的、意义及主要内容 7
1.6.1选题的目的、意义 7
1.6.2主要研究内容 7
第二章 实验部分 8
2.1 主要原料和试剂 8
2.2 主要仪器设备 8
2.3 样品的制备 9
2.4 样品的主要测试手段 9
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第三章 BaLaMgSbO6:Eu3+红色荧光粉的结构性能分析 10
3.1 引言 10
3.2 BaLa1－xEuxMgSbO6荧光粉的XRD分析 10
3.3 BaLa1xEuxMgSbO6的光致发光特性 11
3.3.1 BaLa1xEuxMgSbO6荧光粉的激发与发射光谱分析 11
3.3.2 BaLa1xEuxMgSbO6荧光粉的色坐标分析 13
3.3.3 BaLa1xEuxMgSbO6荧光粉猝灭机制 13
3.4 小结 14
第四章 BaLaMgSbO6:Eu3+红色荧光粉的B位掺杂改性 16
4.1 引言 16
4.2 Nb5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉的影响 16
4.2.1 Nb5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉结构的影响 16
4.2.2 Nb5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉发光性能的影响 16
4.3 Ta5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉的影响 20
4.3.1 Ta5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉结构的影响 20
4.3.2 Ta5+掺杂对BaLaMgSbO6:Eu3+荧光粉发光性能的影响 21
4.4 小结 24
第五章 结论 25
参考文献 26
致谢 28
第一章 前言
1.1 白光LED简介
1.1.1 LED的发展
发光二极管（LED）拥有很多优点，例如稳定性强、能量转化率高且环保等。正是由于这些优点从而被大众视为新一代的照明材料。半导体发光材料最早是出现于上世纪六十年代的[1]。当时是利用GaAsP研制而成，只能发出红光且发光效率很低。黄、绿色荧光粉直到上世纪七十年代才相继出现，至此发光颜色种类得以补充，LED得以继续发展。LED全彩化的出现得益于上世纪九十年代氮化镓蓝光LED的发明问世。二十一世纪以来LED产业已逐步成熟化，产业规模不断扩大，应用领域也不断开拓。时至今日，白色发光二极管(WLEDs)已经被作为必需品在很多领域得到应用，目前它最常用的制备方法仍然是将InGaN芯片与YAG：Ce3+相结合[2,3]。然而，其较差的显色指数(CRI)限制了它的应用。解决这个问题的最有效措施就是使用蓝色LED与绿色和红色荧光粉相结合。因此，红光荧光粉的性能将是其在WLEDs上应用的重要因素之一[4]。许多研究人员已经做出了巨大的努力，通过使用诸如新型红色发光荧光粉等白光发光二极管的技术。然而，红色发光荧光粉也存在一些局限性，阻碍了照明的应用。例如，由于二元硫化物的离子性质，在操作条件(温度和湿度)下，硫化荧光粉的稳定性是有限的[5]。此外，氮化物荧光体也是一种优良的红光发射荧光体，但其制备工艺复杂，制约了它的进一步发展。因此，迫切需要制备出一种高效、化学稳定性好、易于制备的红色发光荧光粉。
1.1.2 白光LED的实现方式
1.1.2.1 红LED、绿LED、蓝LED三基色组合
这种方法主要是将红绿蓝三种LED以接近3:6:1的比例组合在一个器件中从而结合发出白光。此种方法可以损失较少的白光LED，以控制其颜色，但是较多的芯片组合导致了其结构较为复杂，从而使得性能不够稳定[6]。
1.1.2.2 蓝光LED+黄色荧光粉
后者受到前者的激发作用，其中的发光离子接收到能量进而辐射出黄光，然后此黄光与蓝光结合生出白光。这种方法以较简单的方式获得白光，成本低，适用性大，但是显色指数也相应偏低，缺乏红光。
1.1.2.3 UV/nUV+三基色荧光粉
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