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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 摻雜Eu3+的鎢酸鹽紅色熒光粉的發(fā)光性能研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 能源化工
- 簡(jiǎn)介：
- 由于紅光在LED領(lǐng)域研究中相對(duì)滯后，因此研發(fā)高亮度、性能穩(wěn)定的LED用紅色熒光粉具有廣闊的應(yīng)用前景。鎢酸鹽作為重要光學(xué)材料,在許多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。本試驗(yàn)采用改進(jìn)的固相反應(yīng)法在950℃合成了摻雜Eu3+的鎢酸鹽紅色熒光粉。通過(guò)激發(fā)發(fā)射譜圖我們看到此種熒光粉可有效地被近紫外和藍(lán)光激發(fā)。采用XRD、TEM等先進(jìn)儀器進(jìn)行表征和研究。相信實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品可以作為一種較好的發(fā)光材料應(yīng)用于白光LED領(lǐng)域中。
- 詳細(xì)介紹：
- NaLa(WO4)2:Eu3+熒光粉呈白色粉末狀，樣品結(jié)晶化完整，色純度好。且摻雜少量的Eu3+對(duì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有影響。樣品晶粒的大小大約是30nm。從 NaLa(WO4)2:Eu3+熒光粉的激發(fā)發(fā)射光譜上我們可以確定Eu3+在NaLa(WO4)2基質(zhì)中主要處于非中心對(duì)稱的格位上，而4f6內(nèi)部躍遷的激發(fā)線(394nm,464nm)強(qiáng)于Eu3+的其他躍遷，說(shuō)明樣品可以在近紫外和藍(lán)光波長(zhǎng)下被有效的激發(fā)。因此，該樣品可以做為白光LED的一種發(fā)光材料。Eu3+的最佳濃度是5.0%，尿素的最佳濃度是94%，最佳煅燒溫度是950°C。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的：目前制得的白光LED有些顯色指數(shù)偏低,色溫高,偏冷白光,主要原因是其中缺少紅色成分,導(dǎo)致其發(fā)光效率和顯色指數(shù)都不高。因此開發(fā)能夠被藍(lán)光和紫外光芯片激發(fā)的紅色熒光粉是白光LED發(fā)展的關(guān)鍵因素。 基本思路：先通過(guò)查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，了解當(dāng)前白光LED用稀土紅色熒光粉的研究進(jìn)展，然后由本小組人員與指導(dǎo)老師選擇研究體系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最后用XRD、TEM等先進(jìn)儀器對(duì)樣品進(jìn)行表征。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 該樣品的制備過(guò)程簡(jiǎn)潔，所需的原材料易獲得，價(jià)格合理。從實(shí)驗(yàn)的表征結(jié)果看出此種紅色熒光粉的粒度分布均勻，粒徑小，發(fā)光性能佳，適合投入實(shí)際生產(chǎn)，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)有一定的應(yīng)用價(jià)值。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 實(shí)際應(yīng)用價(jià)值：該樣品的制備過(guò)程簡(jiǎn)潔，所需的原材料易獲得，價(jià)格合理，粒度分布均勻，粒徑小，發(fā)光性能佳，適合投入實(shí)際生產(chǎn)，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)有一定的應(yīng)用價(jià)值，是一種不錯(cuò)的稀土紅色熒光粉。 現(xiàn)實(shí)意義：本實(shí)驗(yàn)所研究的白光LED用稀土紅色熒光粉是一比較新的體系，為發(fā)光材料的研究增添了發(fā)展方向，有較強(qiáng)的科研價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 采用改進(jìn)的固相反應(yīng)法在950℃合成摻雜了Eu3+的鎢酸鹽的紅色熒光粉。通過(guò)樣品的激發(fā)和發(fā)射光譜圖我們可以看到此種熒光粉可以在近紫外和藍(lán)色光譜波段被有效地激發(fā)。并采用XRD、TEM等先進(jìn)儀器對(duì)其物相、形貌進(jìn)行了一系列的表征和研究。我們相信NaLa(WO4)2:Eu3+可以作為一種較好的發(fā)光材料應(yīng)用于白光LED領(lǐng)域中。
獲獎(jiǎng)情況
- 1.已發(fā)表于Optics & Laser Technology42（2010）1328-1331（SCI） 2.已被SCI收錄； 3.于2010年6月，獲中南民族大學(xué)校創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)； 4.于2010年12月，獲湖北省大學(xué)生優(yōu)秀科研成果二等獎(jiǎng)； 5.于2011年5月，獲中南民族大學(xué)第八屆挑戰(zhàn)杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品一等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 該論文發(fā)表影印件一份；已被SCI收錄的報(bào)告一份。
參考文獻(xiàn)
- 該論文發(fā)表影印件一份；已被SCI收錄的報(bào)告一份。
同類課題研究水平概述
- 白光LED具有體積小，耗電量低，壽命長(zhǎng)，安全環(huán)保，易開發(fā)成輕巧產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的綠色照明光源。目前,利用LED技術(shù)實(shí)現(xiàn)白光的方法主要有3 種,一是將紅、綠、藍(lán)三基色LED芯片組裝在一起實(shí)現(xiàn)白光。二是用藍(lán)色LED芯片激發(fā)黃色發(fā)射的YAG:Ce熒光粉，藍(lán)光和黃光組合得到白光。三是利用近紫外LED芯片發(fā)出的近紫外光激發(fā)三基色熒光粉得到白光。目前制得的白光LED有些顯色指數(shù)偏低,色溫高,偏冷白光,主要原因是其中缺少紅色成分,導(dǎo)致其發(fā)光效率和顯色指數(shù)都不高。因此開發(fā)能夠被藍(lán)光和紫外光芯片激發(fā)的紅色熒光粉是白光LED發(fā)展的關(guān)鍵因素。 WO42-具有特殊的性質(zhì),它可以有效吸收藍(lán)紫光LED發(fā)射的光譜，并傳遞給摻雜在鎢酸鹽基體中的稀土離子。Eu3+離子在紅光，純紅光波段有較強(qiáng)的發(fā)射光譜，成為當(dāng)前紅色稀土熒光粉中應(yīng)用最廣泛的稀土離子，而且Eu3+離子激發(fā)的鎢酸鹽的激發(fā)光譜在395nm（紫光）和465nm（藍(lán)光）附近有兩個(gè)線性激發(fā)峰，與現(xiàn)階段LED芯片非常匹配，成為當(dāng)前LED用紅色熒光粉研究的重點(diǎn)。在鎢酸鹽體系中，利用Eu3+離子的較高4f能級(jí)激發(fā)，可以獲得高效5D0→7F2躍遷而發(fā)出紅光，且色純度高。在該體系中，Eu3+激活劑濃度可以很高，甚至由摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到100%的基質(zhì)組成而不發(fā)生濃度猝滅，使其發(fā)光強(qiáng)度高，可以承受高功率激發(fā)。相對(duì)于其他體系的熒光體，Eu3+激發(fā)的鎢酸鹽體系熒光粉的固相合成溫度較低，大多處于700-1200℃之間。 我們采用改進(jìn)的的固相反應(yīng)法成功制備了摻雜Eu3+的鎢酸鑭鈉紅色熒光粉。通過(guò)一系列先進(jìn)儀器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行表征，結(jié)果表明該方法合成的樣品NaLa(WO4)2稀土紅色熒光粉具有發(fā)光性能佳，粒度分布均勻，粒徑小等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)有一定的應(yīng)用價(jià)值。該產(chǎn)品的成功制備為白光LED用稀土紅色熒光粉的研究增添了發(fā)展方向，有較強(qiáng)的科研價(jià)值。
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