YAG：RE.doc

YAG:RE3+ (RE=Eu, Tb)发光材料的制备及其发光性能研究稀土掺杂YAG荧光粉是荧光粉中重要的一种，YAG属于立方晶系，其作为荧光粉的基质材料具有透明度高、化学稳定性好、导热性好、耐高强度辐照和电子轰击等优点。随着稀土掺杂YAG荧光粉性能的不断提高，其应用范围也在不断扩大和普及，已在照明、阴离子射线显示、白光LED等方面得到了广泛的应用，在等离子平面显示、真空荧光显示、场发射显示等方面也在进行相关的研究。YAG: Eu3+荧光粉的制备及其发光特性6.1.1 引言YAG: Eu3+是一种用于彩色投影电视及紧凑型荧光灯领域的高效红色荧光粉。人们对其在紫外UV激发下的光致发光特性已经进行了一些研究34-39。Xia Li37等采用溶液热解法制备了球形且分散性较好的YAG:Eu3+纳米粉体，并研究了在UV激发下，YAG: Eu3+的激发光谱和发射光谱，发现YAG: Eu3+的激发光谱主要由Eu3+离子的电荷跃迁转移带及Eu3+离子4f6电子组态组成，发射光谱中以磁偶极跃迁发射为主，且发射峰强度随着热处理温度的升高而增大，这主要是因为热处理温度越高，所形成的YAG晶形越好。夏国栋等155采用凝胶-燃烧法在900的低温下合成的单相YAG粉体，发现在紫外激发下晶态和非晶态的YAG:Eu3+试样的最强发射峰有所不同，对于非晶态试样其发射峰以受迫电偶极跃迁为主，而晶态试样则是以磁偶极跃迁为主。周誓红等34发现在YAG:Eu3+基质中Bi3+对Eu3+有很好的敏化作用，当Bi3+的掺杂浓度为0.13时其敏化作用最佳。Chung-Hsin Lu等157发现在147nm激发下，YAG:Eu3+样品的发射光谱最强峰位于590nm，且强度随着热处理温度和Al摩尔量的增大而增大，但的比值却随着热处理温度和Al摩尔量的的升高而减小，这说明热处理温度越低Eu3+离子所处格点对称性越低。然而，关于YAG: Eu 3+在真空紫外VUV激发下的光致发光特性的报道却很少。因此，我们采用溶胶-凝胶燃烧法合成了YAG: Eu 3+荧光粉，并系统地研究了所制备样品的形貌及其在UV和VUV激发下的光致发光特性。以硝酸铝、硝酸钇、氧化铕、柠檬酸、硝酸和氨水为原料采用溶胶-凝胶燃烧法合成(Y0.95Eu0.05)3Al5O12YAG:Tb3+荧光粉的制备及其发光特性6.2.1 引言由于等离子体平板显示器(plasma display panel,PDP)具有屏幕大，视角宽，清晰度高，机体薄等诸多优点，已得到了广泛的应用。目前国内外商业PDP绿色荧光粉，如：Zn2SiO4:Mn 和BaAl12O19:Mn，因Mn2+的螺旋禁闭发射而导致其余辉时间长，从而影响视觉效果。通过适当掺杂以提高发光体的发光强度，改善其发光质量仍然是诸多研究者十分关注的问题。Tb3+不但具有特征的绿色发射，且重金属的螺旋禁闭通常可以通过螺旋轨道的耦合来消除，Tb3+绿色发射的余辉时间有望被缩短。因此，近几年来围绕Tb3+掺杂合成不同体系的PDP用绿粉一直是人们感兴趣的课题。钇铝石榴石(Y3Al5O12，YAG)属立方晶系，它的Al-O 键尺寸小，键能高，这种高的键能恰好可以匹配PDP荧光材料较高的真空能，即在较高的电子撞击下，其光学性能稳定；除此之外它具有优良的物理、化学和力学性质，是一种很好的基质材料。Y3+离子半径与三价稀土离子的半径相近，易于在YAG 中掺入一定量的三价稀土离子作为激活剂，当Tb3+掺入YAG 中取代Y3+时，形成了YAG:Tb3+荧光粉，YAG:Tb3+受温度变化的影响较小，更为重要的是在极高的电流密度下，不容易出现饱和现象，因而被用作彩色投影电视及其它显示器的绿色稀土荧光粉41。目前，对YAG:Tb3+发光材料的研究主要是集中在紫外区域42-46，对真空紫外区的光谱研究相对较少。鉴于此，本文采用溶胶-凝胶燃烧法合成了YAG:Tb3+发光材料，并对其物相与形貌及其在UV和VUV区域的发光特性进行了研究。以硝酸铝、硝酸钇、氧化铽、柠檬酸、硝酸和氨水为原料采用溶胶-凝胶燃烧法合成(Y0.95Tb0.05)3Al5O12以下是Nd掺杂的YAG的制备方法，Eu掺杂和Tb掺杂的YAG的制备方法同Nd掺杂的YAG的制备方法。Y3AL5O12Nd:YAG粉体采用溶胶-凝胶燃烧法合成。以硝酸铝、硝酸钇、氧化钕和柠檬酸为原料。按分子式(Y1-xNdx)3Al5O12进行配料计算，即保证组分中摩尔比(Y+Nd):Al3:5。将Nd2O3溶解在硝酸中，加入适量的去离子水，然后按一定的化学计量组成与Al(NO3)39H2O和Y(NO3)36H2O以及一定比例的柠檬酸同时溶于去离子水中（柠檬酸与硝酸盐的摩尔比为1:1），搅拌形成均匀溶液，并用氨水调节pH值为1.5。将盛有该溶液的烧杯置于磁力搅拌器上，在60加热并不断搅拌，形成溶胶。将加热温度提高到80