纳米铝酸盐发光材料的合成及发光性能

谢谢大家！
对整个毕业设 计进行总结
发光材料
发光材料：是一种能够把从外界吸收的各种形式的能量转 换为非平衡光辐射的功能材料。发光材料广泛的存在于人 们生活当中，人们对此也有了感性的认识。 发光材料的主要特性与规律 — 光谱 1 漫反射光谱 2 激发光谱 3 发射光谱 二发光的亮度与 效率三发光寿命
PDP技术
PDP荧光粉的制备方法
发光材料的制备是发光材料的基础， 近年来的研究，对发光材料的合成带来 了更多的机遇和挑战，传统的方法机械 的合成ห้องสมุดไป่ตู้法，已经逐渐被淘汰。现主要 的方法有高温固相法，溶胶-凝胶法，燃 烧法，电弧法等等。
铝酸盐发光材料
稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料主要有Sr Al2O4：Eu2+；SrAl2O4：Eu2+，Dy3+ ；Sr Al14O25：Eu2+，Dy3+ ；和CaAl2O4：Eu，Nd3+ 等。他们从发射的蓝色到绿色的光，峰值分布 在400-520nm，亮度高，余辉时间长。
Mn2+的掺杂量对产物发光特性的影响 和机理
XRD分析 不同Mn2+的掺杂量下的XRD
Mn2+的掺杂量对产物发光特性的影响 和机理
荧光光谱分析 Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19绿色荧光粉在520nm激发 下的发射光谱
不同碱金属和碱土金属离子代替Mg2+ 时，对Mn2+发光性质的影响
实验过程：本实验采用燃烧法制备 Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19绿色荧光粉，合成时间约 为10分钟，反应时间大约为2分钟。将M(NO3)2 （M=Mg，Ca，Sr,Ba）、Al(NO3)3、Mn(AC)2 硝酸和尿素、Tb4O7为99 95%.配制金属的硝酸 盐溶液按一定的比例熔入相应的容器。然后置 于电炉上加热，边加热边搅拌。当完全溶解后。 将溶液放在马弗炉中后，设置马沸炉的温度为 650℃。剧烈反应，伴随的还有气泡的鼓出。在 接近燃烧的尾声，明显能够感觉到很强烈的光 线。烧结成淡黄色的粉末状颗粒。
1 绪论 2 PDP用绿色荧光粉及合成方法 3 稀土铝酸盐发光材料的制备 4 结论
论文主要工作
第一章
第二章
第三章
第四章
介绍发光材料、 发光材料种类、 应用及发光材料 的主要特性；了
解PDP等离子技 术。
了解PDP的 发光机理、 现状及PDP 荧光粉的合 成方法
了解稀土铝酸 盐发光材料； 燃烧法制备 PDP绿色荧光 粉；稀土离子、 碱土金属离子 掺杂对发光性 能的影响；实 验条件对样品 发光性能的影 响。
纳米铝酸盐发光材料 的合成及发光性能
铝酸盐发光材料的研究主要针对其在 等离子显示器( PDP)和无汞荧光灯上的应 用。目前广泛使用的商用PDP发光材料多 来自灯用荧光粉，尽管目前在量子发光 材料的研究上取得了显著的进展，但尚
论光 文研究背无景实用价值。因此，改进现有商用发
材料仍是当前主要的研究方向。由于在 真空紫外辐照下铝酸盐具有良好的稳定 性，目前己有多种铝酸盐发光材料成为 商用的PDP荧光粉.
1 空穴转移模型 2 位型坐标模型
燃烧法合成Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19绿色 荧光粉
实验过程：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Mn(AC)2 硝 酸和尿素、Tb4O7为99 95%.配制金属的硝酸盐 溶液按一定的比例熔入相应的容器。将这两种 溶液混合均匀并在磁力加热搅拌下直到溶液沸 腾除去水份，最后形成白色泡沫状胶体。然后 置于电炉上加热，边加热边搅拌。当完全溶解 后。将溶液放在马弗炉中后，设置马沸炉的 温度为650℃。剧烈反应，伴随的还有气泡的鼓 出。在接近燃烧的尾声，明显能够感觉到很强 烈的光线。烧结成淡黄色粉末，冷却后得到绿 色荧光粉粉体。
不同碱金属和碱土金属离子代替Mg2+ 时，对Mn2+发光性质的影响
结果与讨论 Tb1Mn0.1M0.9Al11O19（M=Ca，Sr， Ba）绿色荧 光粉中不同碱土金属离子含量与发射峰之间的 关系
实验条件对样品发光性能的影响
用燃烧法制备稀土发光材料，影响产物最终 发光性能的因素主要是助溶剂以及尿素的用量 和炉温等几个方面： — 助熔剂含量 二 尿素用量 三 炉温 四 其他影响 1 激活剂，辅助激活剂的影响 2 粒度的影响
铝酸盐发光材料
长余辉材料Sr Al14O25：Eu2+，Dy3+的发射光谱 与人眼视觉灵敏度曲线
铝酸盐发光材料
稀土铝酸盐发光材料的衰减特性
4（Sr，Eu）.7Al2O3的衰减曲线
稀土铝酸盐的发光机理
目前研究最广泛，发光性能最好的一类长余 辉发光材料是Eu2+激活的铝酸盐和硅酸盐材料， 主要加入三价稀土离子Re3+作为形成长余辉的离 子。对于这类材料主要有两种发光机理模型。
在铝酸盐材料中，研究最多，应用最普遍的 是黄绿色荧光粉SrAl2O4：Eu2+，Dy3+和蓝绿色 荧光粉Sr Al14O25：Eu2+，Dy3+。Sr Al14O25： Eu2+，Dy3+发射峰在490nm，与人眼视觉峰值接 近（如下图），它是目前所报道的余晖时间最 长的铝酸盐长余辉材料，为黄绿色荧光粉 SrAl2O4：Eu2+，Dy3+的两倍。
等离子体平板显示器（PDP）是一种气体放电的平板显示 器。下图为PDP显示屏原理结构。
PDP等离子技术主要用于以下领域：（1）电脑监视器如 办公室电脑，CAD/CAM；（2）电视监视器如公共电视。
PDP的发光原理
PDP的工作原理是由气体放电产生的 紫外光作为激发源，激发荧光粉，以获 得所需颜色的发光。是以混合惰性气体 放电的彭宁效应。其原理如图所示。
实验过程：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Mn(AC)2 硝 酸和尿素、Tb4O7为99 95%.配制金属的硝酸盐 溶液按一定的比例熔入相应的容器。将这两种 溶液混合均匀并在磁力加热搅拌下直到溶液沸 腾除去水份，最后形成白色泡沫状胶体。然后 置于电炉上加热，边加热边搅拌。当完全溶解 后。将溶液放在马弗炉中后，设置马沸炉的 温度为650℃。剧烈反应，伴随的还有气泡的鼓 出。在接近燃烧的尾声，明显能够感觉到很强 烈的光线。冷却后得到绿色荧光粉粉体。
燃烧法合成Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19绿色 荧光粉
结果分析： Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19绿色荧光粉的X射线衍射 图
Eu2+、Dy3+双掺杂对发光性能的影响
图为样品的激发光谱和发射光谱
Eu2+、Dy3+双掺杂对发光性能的影响
Eu2+、Dy3+不同掺杂比的Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19 绿色荧光粉样品余辉性能比较
结论
本实验采用Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Mn(AC)2硝 酸和尿素均为分析纯、Tb4O7为99 95%.配制金 属的硝酸盐溶液。燃烧法合成 Tb1Mn0.1M0.9Al11O19绿色荧光粉。实验中稀土金 属离子的摩尔比及含量，尿素的量，硼酸的使 用量，煅烧温度这些实验参数对荧光粉的发光 性能都有一定的影响。其中，同一稀土金属离 子的比例并不能让初始发光亮度与余辉持续强 度和时间同时达到最佳，所以视自己需求而确 定稀土金属离子的比例。
设计要求
1. 燃烧法合成Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19绿色荧光粉 2. Tb掺杂对发光性能的影响机理 3. Mn2+的掺杂量对产物发光特性的影响和机理 4. 不同碱金属和碱土金属离子代替Mg2+时，对 Mn2+发光性质的影响. 5. 工艺参数、发光机理的分析及合成材料的性 能表征
论文章节
Eu2+、Dy3+双掺杂对发光性能的影响
Eu2+、Dy3+不同掺杂比的Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19 绿色荧光粉的激发光谱
Eu2+、Dy3+双掺杂对发光性能的影响
Eu2+、Dy3+不同掺杂比的Tb1Mn0.1Mg0.9Al11O19 绿色荧光粉的发射光谱
Mn2+的掺杂量对产物发光特性的影响 和机理