硅基氧/氮化物荧光材料的合成及高稳定疏水改性的研究
发布时间：2022-02-22 22:34
进入21世纪,由于越来越严重的环境污染和能源危机,使得现代人们节能环保的愿望更加迫切。LEDs固态照明技术作为主流的现代照明技术,由于其低能耗、高稳定性及长寿命等优点使其一经发现后就迅速占领了照明市场。现代LEDs固态照明技术中常用的组合就是将InGaN蓝光芯片与YAG黄粉组合发出白光,但是这种组合的白光中由于缺少红光波段导致显色指数较低,不能满足人们对照明越来越高的各种要求。一般采用在上述的组合中加入红、绿色荧光粉以提高显色指数。因此新型荧光材料作为LEDs固态照明技术中重要的光转换材料受到了广大学者的青睐。其中硅基氧/氮化物荧光材料由于其高量子效率、高化学稳定性以及较好的热淬灭及热衰性能备受学者关注。硅基氧/氮化物荧光材料由于其结构内的[SiN4]、[Si04]以及[SiON3]等结构交联形成稳定的空间网状结构导致其晶格内的晶格场作用力的多样性,从而使其发光波段可涵盖整个可见光区。基于LEDs用的硅基氧/氮化物荧光材料的这些优点,我们主要研究了硅基氧/氮化物荧光材料的合成及高稳定性疏水改性,具体可以分为六章。第一章是绪论,着重介绍了照明技术的发展、发光、稀土掺杂的发光材料、稀土离子...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 发光
1.1.2 发光的物理过程
1.1.3 发光的分类
1.2 稀土离子发光材料
1.2.1 稀土元素及其相应离子的电子组态
1.2.2 稀土离子的光谱项与能级
1.2.3 稀土离子间的能量输运及传递
1.3 白光LED常用的荧光材料
1.3.1 铝酸盐荧光材料
1.3.2 硅酸盐荧光材料
1.3.3 (氧)氮化物荧光材料
1.4 (氧)氮化物荧光材料常用的合成方法
1.4.1 高温固相法
1.4.2 气相氮化还原法
1.4.3 碳热还原法
1.4.4 其它方法
1.5 荧光材料稳定性问题及其优化的常见方法
1.6 论文的写作思路和主要内容
1.6.1 写作思路
1.6.2 主要内容
参考文献
第二章 新型La-Si-O-N体系不同稀土掺杂的结构及发光性能研究
2.1 稀土掺杂的La_2Si_6O_3N_8荧光材料的制备及发光性能的研究
2.1.1 La_2Si_6O_3N_8荧光材料的制备及表征方法简介
2.1.2 稀土掺杂的La_2Si_6O_3N_8荧光材料的制备的反应过程研究
2.1.3 稀土掺杂的La_2Si_6O_3N_8荧光材料的发光性能研究
2.2 稀土掺杂的其它的L-Si-O-N(L=La,Y,Lu)体系的荧光材料的制备及发光性能的研究
2.2.1 硅粉氮化制备其它几种L-Si-O-N(L=La,Y,Lu)体系荧光材料的实验过程及表征方法
2.2.2 硅粉直接氮化制备的稀土Ce~(3+)掺杂的L_4Si_2O_7N_2(L=La,Y,Lu)荧光材料的物相及发光性能研究
2.2.3 硅粉直接氮化制备的稀土Ce~(3+)掺杂的La_5Si_3O_(12)N荧光材料的物相及发光性能研究
2.2.4 硅粉直接氮化制备的稀土Ce~(3+)掺杂的LaSiO_2N荧光材料的发光性能研究
2.3 本章小结
参考文献
第三章 以金属碳化物与氧化物制备硅基氮化物红色荧光粉M_2Si_5N_8:Eu~(2+)(M=Ca,Sr,Ca/Sr)及发光性能研究
3.1 M_2Si_5N_8:Eu~(2+)(M=Ca,Sr,Ca/Sr)的制备及表征方法
3.1.1 制备过程
3.1.2 表征方法
3.2 以SrO为原料制备Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)(SSN)荧光材料及发光性能研究
3.2.1 不同Sr:Si比例的影响
3.2.2 不同煅烧温度的影响
3.2.3 不同稀土离子(Eu~(2+))掺杂浓度的影响
3.2.4 不同原料的影响
3.2.5 不同BaO掺杂含量的影响
3.2.6 不同助熔剂及含量的影响
3.3 以CaC_2为原料制备Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)(CSN)荧光材料及发光性能研究
3.3.1 不同煅烧温度的影响
3.3.2 不同煅烧气氛的影响
3.3.3 不同CaO掺杂浓度的影响
3.3.4 不同稀土离子(Eu~(2+))掺杂浓度的影响
3.4 以CaC_2与SrO为原料制备(Sr/Ca)_2Si_5N_8:Eu~(2+)(CSSN)固溶体相荧光材料及发光性能研究
3.4.1 不同SrO掺杂量的影响
3.4.2 不同煅烧气氛的影响
3.4.3 不同煅烧温度的影响
3.4.4 不同反应时间的影响
3.4.5 热稳定性比较
3.5 本章小结
参考文献
第四章 以聚二甲基硅氧烷对荧光粉Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)及Ba_2SiO_4:Eu~(2+)表面包覆的高稳定性疏水改性研究
4.1 以聚二甲基硅氧烷对荧光粉表面进行修饰的实验方法及表征方法
4.1.1 氮化物Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)红粉的制备
4.1.2 硅酸盐Ba_2SiO_4:Eu~(2+)绿粉的制备
4.1.3 表面修饰的过程
4.1.4 测试方法
4.2 氮化物荧光粉SSN表面的高稳定性疏水改性研究
4.2.1 SSN与HB-SSN稳定性比较
4.2.2 HB-SSN表面修饰层的研究
4.3 硅酸盐荧光粉BSO表面的高稳定性疏水改性研究
4.3.1 BSO与HB-BSO稳定性比较
4.3.2 HB-BSO表面修饰层的研究
4.4 本章小结
参考文献
第五章 以氯硅烷氨解热解形成的无机纳米颗粒对荧光粉Ba_2SiO_4:Eu~(2+)表面修饰的高稳定性疏水改性研究
5.1 以氯硅烷氨解热解对荧光粉表面进行修饰的实验方法及表征方法
5.1.1 硅酸盐Ba_2SiO_4:Eu~(2+)绿粉的制备
5.1.2 表面修饰的过程
5.1.3 测试方法
5.2 以氯硅烷氨解热解形成的无机纳米颗粒对硅酸盐荧光粉BSO表面的高稳定性疏水改性研究
5.2.1 BSO包覆前后物相分析
5.2.2 BSO及HB-BSO-T样品表面的红外光谱分析
5.2.3 BSO-T及HB-BSO-T样品稳定性及疏水性测试
5.2.4 HB-BSO-500样品表面的高分辨率透射电镜测试
5.2.5 HB-BSO-500样品表面包覆层的TG-DTA热分析测试
5.3 本章小结
参考文献
第六章 全文总结及展望
6.1 全文的总结
6.2 论文的不足与展望
致谢
博士期间发表的学术论文及其它科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Temperature-Dependent Luminescence Characteristic of SrSi2O2N2:Eu2+ Phosphor and Its Thermal Quenching Behavior[J]. Jinlan Qin,Chaofan Hu,Bingfu Lei,Jinfang Li,Yingliang Liu,Shuiping Ye,Miaozhu Pan. Journal of Materials Science & Technology. 2014(03)
[2]High temperature stability of Eu2+-activated nitride red phosphors[J]. 胡运生,庄卫东,何华强,刘荣辉,陈观通,刘元红,黄小卫. Journal of Rare Earths. 2014(01)
[3]Optimization of BaMgAl10O17:Eu2+ phosphors by the substitution of Si-N bonds for Al-O bonds[J]. 王义飞,徐鑫,秦瀚,尹良君,郝绿原. Journal of Rare Earths. 2010(S1)
[4]Enhancement of photoluminescence of Ba2SiO4:Eu2+ by co-doping of La3+ or Y3+[J]. 胡小野,李振华,徐欣,李永绣. Journal of Rare Earths. 2009(01)
[5]Preparation and luminescence properties of the red-emitting phosphor(Sr1-xCax)2Si5N8:Eu2+ with different Sr/Ca ratios[J]. 滕晓明,刘元红,刘玉柱,胡运生,何华强,庄卫东. Journal of Rare Earths. 2009(01)
本文编号：3640315
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 发光
1.1.2 发光的物理过程
1.1.3 发光的分类
1.2 稀土离子发光材料
1.2.1 稀土元素及其相应离子的电子组态
1.2.2 稀土离子的光谱项与能级
1.2.3 稀土离子间的能量输运及传递
1.3 白光LED常用的荧光材料
1.3.1 铝酸盐荧光材料
1.3.2 硅酸盐荧光材料
1.3.3 (氧)氮化物荧光材料
1.4 (氧)氮化物荧光材料常用的合成方法
1.4.1 高温固相法
1.4.2 气相氮化还原法
1.4.3 碳热还原法
1.4.4 其它方法
1.5 荧光材料稳定性问题及其优化的常见方法
1.6 论文的写作思路和主要内容
1.6.1 写作思路
1.6.2 主要内容
参考文献
第二章 新型La-Si-O-N体系不同稀土掺杂的结构及发光性能研究
2.1 稀土掺杂的La_2Si_6O_3N_8荧光材料的制备及发光性能的研究
2.1.1 La_2Si_6O_3N_8荧光材料的制备及表征方法简介
2.1.2 稀土掺杂的La_2Si_6O_3N_8荧光材料的制备的反应过程研究
2.1.3 稀土掺杂的La_2Si_6O_3N_8荧光材料的发光性能研究
2.2 稀土掺杂的其它的L-Si-O-N(L=La,Y,Lu)体系的荧光材料的制备及发光性能的研究
2.2.1 硅粉氮化制备其它几种L-Si-O-N(L=La,Y,Lu)体系荧光材料的实验过程及表征方法
2.2.2 硅粉直接氮化制备的稀土Ce~(3+)掺杂的L_4Si_2O_7N_2(L=La,Y,Lu)荧光材料的物相及发光性能研究
2.2.3 硅粉直接氮化制备的稀土Ce~(3+)掺杂的La_5Si_3O_(12)N荧光材料的物相及发光性能研究
2.2.4 硅粉直接氮化制备的稀土Ce~(3+)掺杂的LaSiO_2N荧光材料的发光性能研究
2.3 本章小结
参考文献
第三章 以金属碳化物与氧化物制备硅基氮化物红色荧光粉M_2Si_5N_8:Eu~(2+)(M=Ca,Sr,Ca/Sr)及发光性能研究
3.1 M_2Si_5N_8:Eu~(2+)(M=Ca,Sr,Ca/Sr)的制备及表征方法
3.1.1 制备过程
3.1.2 表征方法
3.2 以SrO为原料制备Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)(SSN)荧光材料及发光性能研究
3.2.1 不同Sr:Si比例的影响
3.2.2 不同煅烧温度的影响
3.2.3 不同稀土离子(Eu~(2+))掺杂浓度的影响
3.2.4 不同原料的影响
3.2.5 不同BaO掺杂含量的影响
3.2.6 不同助熔剂及含量的影响
3.3 以CaC_2为原料制备Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)(CSN)荧光材料及发光性能研究
3.3.1 不同煅烧温度的影响
3.3.2 不同煅烧气氛的影响
3.3.3 不同CaO掺杂浓度的影响
3.3.4 不同稀土离子(Eu~(2+))掺杂浓度的影响
3.4 以CaC_2与SrO为原料制备(Sr/Ca)_2Si_5N_8:Eu~(2+)(CSSN)固溶体相荧光材料及发光性能研究
3.4.1 不同SrO掺杂量的影响
3.4.2 不同煅烧气氛的影响
3.4.3 不同煅烧温度的影响
3.4.4 不同反应时间的影响
3.4.5 热稳定性比较
3.5 本章小结
参考文献
第四章 以聚二甲基硅氧烷对荧光粉Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)及Ba_2SiO_4:Eu~(2+)表面包覆的高稳定性疏水改性研究
4.1 以聚二甲基硅氧烷对荧光粉表面进行修饰的实验方法及表征方法
4.1.1 氮化物Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)红粉的制备
4.1.2 硅酸盐Ba_2SiO_4:Eu~(2+)绿粉的制备
4.1.3 表面修饰的过程
4.1.4 测试方法
4.2 氮化物荧光粉SSN表面的高稳定性疏水改性研究
4.2.1 SSN与HB-SSN稳定性比较
4.2.2 HB-SSN表面修饰层的研究
4.3 硅酸盐荧光粉BSO表面的高稳定性疏水改性研究
4.3.1 BSO与HB-BSO稳定性比较
4.3.2 HB-BSO表面修饰层的研究
4.4 本章小结
参考文献
第五章 以氯硅烷氨解热解形成的无机纳米颗粒对荧光粉Ba_2SiO_4:Eu~(2+)表面修饰的高稳定性疏水改性研究
5.1 以氯硅烷氨解热解对荧光粉表面进行修饰的实验方法及表征方法
5.1.1 硅酸盐Ba_2SiO_4:Eu~(2+)绿粉的制备
5.1.2 表面修饰的过程
5.1.3 测试方法
5.2 以氯硅烷氨解热解形成的无机纳米颗粒对硅酸盐荧光粉BSO表面的高稳定性疏水改性研究
5.2.1 BSO包覆前后物相分析
5.2.2 BSO及HB-BSO-T样品表面的红外光谱分析
5.2.3 BSO-T及HB-BSO-T样品稳定性及疏水性测试
5.2.4 HB-BSO-500样品表面的高分辨率透射电镜测试
5.2.5 HB-BSO-500样品表面包覆层的TG-DTA热分析测试
5.3 本章小结
参考文献
第六章 全文总结及展望
6.1 全文的总结
6.2 论文的不足与展望
致谢
博士期间发表的学术论文及其它科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Temperature-Dependent Luminescence Characteristic of SrSi2O2N2:Eu2+ Phosphor and Its Thermal Quenching Behavior[J]. Jinlan Qin,Chaofan Hu,Bingfu Lei,Jinfang Li,Yingliang Liu,Shuiping Ye,Miaozhu Pan. Journal of Materials Science & Technology. 2014(03)
[2]High temperature stability of Eu2+-activated nitride red phosphors[J]. 胡运生,庄卫东,何华强,刘荣辉,陈观通,刘元红,黄小卫. Journal of Rare Earths. 2014(01)
[3]Optimization of BaMgAl10O17:Eu2+ phosphors by the substitution of Si-N bonds for Al-O bonds[J]. 王义飞,徐鑫,秦瀚,尹良君,郝绿原. Journal of Rare Earths. 2010(S1)
[4]Enhancement of photoluminescence of Ba2SiO4:Eu2+ by co-doping of La3+ or Y3+[J]. 胡小野,李振华,徐欣,李永绣. Journal of Rare Earths. 2009(01)
[5]Preparation and luminescence properties of the red-emitting phosphor(Sr1-xCax)2Si5N8:Eu2+ with different Sr/Ca ratios[J]. 滕晓明,刘元红,刘玉柱,胡运生,何华强,庄卫东. Journal of Rare Earths. 2009(01)
本文编号：3640315
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