研究目的
研究pH值及柠檬酸与金属阳离子比例对溶胶-凝胶法合成的Li1.0Nb0.6Ti0.5O3:Eu3+红色荧光粉发光性能的影响,以探讨其在白光LED中的潜在应用。
研究成果
采用溶胶-凝胶法合成的Li1.0Nb0.6Ti0.5O3:3wt.%Eu3+荧光粉在466nm激发下于612nm处呈现强红光发射,其最佳性能出现在pH=5.5和CA/M=3:1条件下。与商用Y2O3:Eu3+相比,该材料展现出更优异的光致发光特性和CIE色坐标,表明其具有白光LED应用潜力。研究结果凸显了工艺参数对提升发光效率的重要性。
研究不足
该研究仅限于特定pH值和CA/M比值的测试;由于无法形成澄清溶胶和凝胶,未对较低CA/M比值进行研究。烧结过程中的颗粒团聚影响了形貌均匀性。本研究聚焦于发光性能,未对其他材料特性或LED应用的长期稳定性进行广泛探索。
1:实验设计与方法选择:
采用溶胶-凝胶法合成,以柠檬酸为络合剂,实现良好均匀性、纯相及低烧结温度。通过优化pH值和CA/M比例研究其对结构和发光性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
样品按Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3配方(x=0.1,y=0.1)制备,掺杂3 wt.% Eu3+。原料包括LiNO3(AR)、Nb2O5(4N)、Ti(C4H9O)4(AR)、Eu2O3(5N)、HNO3(AR)、柠檬酸(99.5%)、乙二醇和氨水。
3:1,y=1)制备,掺杂3 wt.% Eu3+。原料包括LiNO3(AR)、Nb2O5(4N)、Ti(C4H9O)4(AR)、Eu2O3(5N)、HNO3(AR)、柠檬酸(5%)、乙二醇和氨水。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括450°C煅烧4小时和850°C煅烧6小时的电炉、X射线衍射仪(D/Max-2550,理学)用于XRD分析、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM,蔡司Ultra 55)观察形貌、光谱仪(F-4500,日立)测量激发和发射光谱。材料均为分析纯或高纯级。
4:实验步骤与操作流程:
按化学计量称取试剂;Nb2O5于80°C溶于HF 12小时;Eu2O3溶于HNO3;LiNO3和Ti(C4H9O)4分别溶于水和乙醇;溶液混合后加入柠檬酸和乙二醇;用氨水调节pH;混合物80°C搅拌8小时;干凝胶130°C干燥48小时;前驱体粉末煅烧。
5:数据分析方法:
XRD谱图分析2θ范围20至80°;SEM图像观察形貌;室温测量激发和发射光谱;计算强度比(R = I(5D0→7F2)/I(5D0→7F1));与商用Y2O3:Eu3+荧光粉对比。
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X-ray Diffractometer
D/Max-2550
Rigaku
Used for phase analysis by X-ray diffraction over a 2θ range of 20 to 80°.
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Field-Emission Scanning Electron Microscope
Ultra 55
Zeiss
Used for observing the morphologies of the powder phosphors.
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Spectrometer
F-4500
Hitachi
Used for measuring excitation and emission spectra of the sintered samples.
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Electric Furnace
Used for calcining the precursor powder at specified temperatures.
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Drying Cabinet
Used for drying the xerogel at 130°C for 48h.
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