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《弱堿溶液后處理對(duì)固相合成鈰摻雜釔鋁石榴石熒光粉發(fā)光性能的改進(jìn).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第31卷第5期應(yīng)用化學(xué)V01．31Iss．52014年5月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYMav2014弱堿溶液后處理對(duì)固相合成鈰摻雜釔鋁石榴石熒光粉發(fā)光性能的改進(jìn)周俊雷小敏王曉羅偉焦桓(陜西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院西安710062)摘要為改善高溫固相反應(yīng)制備的鈰摻雜釔鋁石榴(YAG：Ce¨)黃光熒光粉的發(fā)光性能，分別采用濃氨水、Ⅳ，Ⅳ-二甲基乙酰胺(DMAC)、三乙醇胺、聚丙烯酰胺和六次甲基四胺等的水溶液對(duì)其進(jìn)行浸泡處理，比較了處理劑濃度、用量和處理劑類型對(duì)熒光粉發(fā)光強(qiáng)度、熒光粉溫度、猝
2、滅性能和形貌的影響，確定了以30％氨水在5O℃浸泡50min為優(yōu)化的處理工藝，YAG：Ce”熒光粉發(fā)光強(qiáng)度比處理前約提高9．5％，熒光粉分散程度也得到改善，處理后粒徑分布更加均勻。關(guān)鍵詞鈰摻雜釔鋁石榴石，熒光粉，后處理，發(fā)光強(qiáng)度中圖分類號(hào)：O644文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-0518(2014)05-0577-04DOI：10．3724／SP．J．1095．2014．30376黃光鈰摻雜釔鋁石榴石(YAG：Ce¨)熒光粉的工業(yè)制法為高溫固相反應(yīng)，由于該制法需將原料在很高溫度下經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)，熒光粉顆粒之間易發(fā)生
3、嚴(yán)重的燒結(jié)，所得到的熒光粉粉體顆粒存在粒徑粗大、形貌不規(guī)則以及分散不均勻等缺點(diǎn)。同時(shí)，熒光粉的熱穩(wěn)定性對(duì)于白光LED在使用過(guò)程中發(fā)光亮度和光色穩(wěn)定性有非常重要的影響。由于YAG：Ce¨熒光粉的顆粒表面均存在著或多或少的缺陷¨，這些缺陷有較高的反應(yīng)活性；以及YAG：Ce¨熒光粉顆粒表面的M—O懸空鍵非常不穩(wěn)定，會(huì)在粉體間締合形成O橋而導(dǎo)致粉體的團(tuán)聚；熒光粉顆粒表面的ce¨易被氧化成不能發(fā)光的ce¨，以上這些因素均會(huì)導(dǎo)致熒光粉在使用過(guò)程中性能不同程度的劣化。研究表明，熒光粉經(jīng)過(guò)合適的后處理后，可以明顯改善熒光粉顆粒的形貌
4、和發(fā)光性能3J。為提高熒光粉的穩(wěn)定性，改變熒光粉顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì)，提高其發(fā)光性能，滿足實(shí)際應(yīng)用的要求，目前對(duì)熒光粉用不同方法進(jìn)行后處理。已報(bào)道后處理方法有：在熒光粉顆粒表面包覆一層致密無(wú)機(jī)物(SiO，A10，，MgF，TiO：，La0)的剖膜殼法，以此來(lái)抑制熒光粉顆粒間的團(tuán)聚，從而提高其化學(xué)和物理的穩(wěn)定性；另一種方法是用陽(yáng)離子溶液浸泡處理法，通過(guò)改變粉體表面的化學(xué)組分，達(dá)到其物理化學(xué)性能的穩(wěn)定。但對(duì)于熒光粉后處理的理論研究尚少，系統(tǒng)的工作尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本課題組以YAG：Ce¨熒光粉為對(duì)象，研究了不同性質(zhì)后處
5、理試劑對(duì)熒光粉發(fā)光性能的影響，根據(jù)YAG：Ce¨熒光粉的組成和其固體顆粒表面存在大量懸空鍵的特點(diǎn)，選擇用堿性較弱的化合物溶液浸泡處理，研究了合適的處理劑和處理工藝，經(jīng)浸泡后的熒光粉的發(fā)光效率獲得明顯改善。1實(shí)驗(yàn)部分1．1試劑和儀器YAG：Ce¨黃色熒光粉為本實(shí)驗(yàn)室自制，濃氨水(30％)、Ⅳ，Ⅳ_二甲基乙酰胺、三乙醇胺、聚丙烯酰胺(天津市福晨化學(xué)試劑廠)和六次甲基四胺(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)等均為分析純?cè)噭?。F-4600型熒光光譜儀(日本Et立公司)，帶WINNER—D988高溫附件，Quanta200型掃描電子顯
6、微鏡(荷蘭Philips—FEI公司)，EQUINX55型紅外光譜儀(德國(guó)Brucher公司)。2013-07-25收稿，2013一l1-05修回，2014-01-06接受通訊聯(lián)系人：焦桓，教授；Tel：029~1530766；Fax：029~1530727；E-mail：jiaohuan@snnu．edu．ca；研究方向：無(wú)機(jī)固體化學(xué)，稀土發(fā)光材料共同通訊作者：王曉，教授；Tel：029~1530766；Fax：029~1530727；E-mail：wangxiao@snnu．edu．cn；研究方向：無(wú)機(jī)固體化學(xué)，
7、稀土發(fā)光材料578虛用化學(xué)第31卷1．2后處理方法稱(量)取后處理試劑，配制成濃度為0．O1～0．02mol／L的后處理溶液，在恒溫水浴中加熱至20～100℃間一定溫度后，向溶液中加人體積分?jǐn)?shù)為45％的YAG：Ce¨熒光粉攪拌成熒光粉懸濁液，在同溫度下攪拌20～100min，使熒光粉分散均勻，靜置并自然冷卻至室溫，離心分離出熒光粉，用蒸餾水或乙醇液洗滌至中性。放入烘箱內(nèi)，于70～120oC干燥5～12h，冷卻后即為處理后熒光粉。分別測(cè)粉末的掃描電子顯微鏡照片及壓成內(nèi)部密實(shí)、表面光滑、厚度均勻的測(cè)試片測(cè)其發(fā)光性能和溫度
8、猝滅作用。2結(jié)果與討論2．1后處理劑類型對(duì)YAG：Ce¨熒光粉發(fā)光性能的影響分別以弱堿性的氨水(30％)和濃度為0．O1mol／L的Ⅳ，Ⅳ一二甲基乙酰胺、三乙醇胺、聚丙烯酰胺和六次甲基四胺的溶液為處理劑，對(duì)YAG：Ce¨熒光粉在40℃下浸泡50min后測(cè)其發(fā)光性能，結(jié)果如圖l所示。從圖1可見(jiàn)，處理前、后熒光粉均只有550nm處的發(fā)射峰，表明不同
