论荧光粉的制备与发光特性
摘要:利用水解法得到SiO2溶胶,并在其中掺入Mn2 ,Zn2 离子,加热烘干制得Zn2SiO4 :Mn胶体,将其在100C高温下煅烧2h,得到含Mn2 的Zn2SiO4 :Mn颗粒。研磨成粉,并用X射线进行物象分析。然后测定试样的激发光谱和发射光谱。结果表明Mn2 掺杂的Zn2SiO4 可绿色荧光。最后对这种物质的`发光机理进行分析。关键词: 胶体 硅酸锌 荧光发射 硅铍石晶体人类进入21世纪,对各种功能材料,特别是新型发光材料的研发与应用的水平不断深入。研究表明,用掺杂等手段使各种材料性能不断改进,甚至赋予新的特性。如H.X,Zhang等人将Eu2 和Tb3 离子掺杂在Zn2SiO4中观察到绿色和红色荧光[1]。Zn2SiO4 :Mn荧光粉作为一种十分重要的发光材料,早在19世纪80年代就被人们所认识和利用。硅酸矿石能在紫外线(365nm)照射下发出可光,所以当时人们通过这种方法,能过更容易找到矿床。
Zn2SiO4 是一种很好的发光材料基质,呈白色粉末状,易于操作合成;Mn2 掺杂Zn2SiO4 是一种高效绿色磷光材料,被广泛应用于等离子体显示板,阴极射线管和荧光灯上。
本文采用溶胶—凝胶法。参与反应的各组分基本上在分子级混合,且各离子分布均匀,所以较之传统的固相反应法,大大缩短了反应时间(如sol-gel在800度下就得到Zn2SiO4晶相[5]),而且设备简单,易于操作。
1 实验
1.1Zn2SiO4 :Mn的制备:(以下操作分两组同时进行)
将正硅酸乙酯((C2H5O)4Si)25ml,乙醇(CH3COOH)25ml ,蒸馏水15ml并加入少量盐酸(约2ml)催化,搅拌30 min水解后得到SiO2溶胶(并用PH试纸调节);取碳酸锌(ZnCO3
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