颜色可调及白光发射的单一基质稀土—多金属氧酸盐化合物的制备及性质

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白光发射材料目前在平板显示器,背光源,照明等领域有着广泛的应用。目前用于白光LED的荧光粉存在的主要问题是匹配性差及近紫外芯片的主发射波段激发效率不高,由于荧光粉之间存在差异,所以不同体系的荧光粉之间不能很好地相容,很难混合均匀,同时还存在颜色再吸收问题,严重影响了色彩还原性和流明效率。使用单一基质荧光粉可以解决混合荧光粉热稳定性差和均一性差的问题,然而目前单一基质的荧光材料的发射仍然存在发射成分缺失或者不足,且显色指数不高的问题。对LED芯片,多层膜之间理化性质不同,热稳定性不同,每层所需要的电压及老化速率不同,制备成本高;不同荧光粉物理混合制备的单层膜,易发生颜色再吸收等问题,所以我们探寻多金属氧酸盐作为荧光发射材料的基质,获得发光强度更高的单一基质的荧光材料,制备单一基质单层全光谱发光颜色(红,绿,蓝,白)薄膜,来克服目前用于实现WLED物相难混合均匀,发光颜色再吸收及多层膜存在的问题。本论文主要包括以下内容:(1)本文以简单无机盐A1C13、Na2MoO4和烟酸为原料与稀土硝酸盐反应合成得到了系列以具有平面结构的Anderson型多阴离子作为基本无机建筑块的基于Anderson型多阴离子的稀土金属-有机骨架化合物,[Na(HL)(CH3COO) Ln(AlMo6(OH)6O18)(H2O)6]2·20H2O(HL:烟酸; Ln:Eu (1), Tb(2)),[Na(HL)(CH3COO)EumTbnLa1-m-n(AlMo6(OH)6O18)(H2O)6]2·20H2O (HL:烟酸)(3-7),对配合物的组成与结构进行了如下的分析表征:元素分析、热重、红外、紫外、粉末X-射线衍射。通过单晶x-射线衍射对化合物2的单晶体结构进行了解析。深入研究了配合物1和2的荧光、荧光寿命、量子产率及系列配合物(3-7)的发光颜色。通过调变该化合物中稀土离子Eu:Tb:La的比例,可以实现发光颜色可调和白光发射,并且深入探究了基于多阴离子的稀土金属-有机骨架材料中的能量传递机理。(2)本文选取多金属氧酸盐Na9LnW,o036作为新的发光基质,通过调变Eu3+, Tb3+, Ce3+之间的比例,可以调变化合物的发光颜色最终得到白光发射的物质。通过旋涂其乙醇溶液的方法制备了一系列基于多金属氧酸盐Na9EumTbnCe1-m-nW10O36的单一基质单层的发光薄膜。通过调变Ce3+:Tb3+·Eu3+的摩尔比,可以获得颜色可调的宽范围发光颜色(蓝、绿、红、白)的发光薄膜。白光发射薄膜的化学组成为741W10O36,即Ce3+:Tb3+:Eu3+的摩尔比为3.0:1.0:0.05。并对薄膜进行了IR、XRD、ICP、UV、SEM和FL结构和性能的表征,在这项工作中所取得的结果为基于多金属氧酸盐光功能材料提供了-种新的思路。
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