试析纳米Eu~(2+)、Mn~(2+)激活六铝酸盐基发光材料制备及其发光特性

论文导读：材料热劣化不足和BaAl12O19:Mn2+绿色发光材料的亮度不足,通过一系列热处理、掺杂以及合成纳米级发光材料,探讨其中的真空紫外发光机理以及相关的改性案例。主要探讨内容包括以下几个方面：1、通过在空气、氮气、还原气氛下对BaMgAl10O17:Eu2+蓝色发光材料进行不同时间的热处理,比较其光衰情况,探讨了缺陷在BaMgAl10O17Eu2+蓝色
摘要：等离子平板显示(PDP)具有薄、轻、视角广、响应速度快、大画面尺寸、色彩饱和度高、比较度高等诸多优点,其超快的响应速度使得其在三维(3D)和高清晰显示上具有无可比拟的优势。真空紫外发光材料的品质是影响PDP显示效果的一个关键因素,其色纯度、衰减时间、发光效率、稳定性等直接影响到显示的质量。六铝酸盐基发光材料广泛的运用于PDP显示器件,尤其是BaMgAl10O17:Eu2+蓝色发光材料和BaAl12O19:Mn2+绿色发光材料,均呈现了良好的发光性能,但BaMgAl10O17:Eu2+蓝色发光材料的劣化不足和BaAl12O19:Mn2+绿色发光材料的亮度和衰减时间不足始终是限制它们在PDP显示,尤其是3D显示方面运用的关键因素。本论文针对BaMgAl10O17:Eu2+蓝色发光材料热劣化不足和BaAl12O19:Mn2+绿色发光材料的亮度不足,通过一系列热处理、掺杂以及合成纳米级发光材料,探讨其中的真空紫外发光机理以及相关的改性案例。主要探讨内容包括以下几个方面：1、通过在空气、氮气、还原气氛下对BaMgAl10O17:Eu2+蓝色发光材料进行不同时间的热处理,比较其光衰情况,探讨了缺陷在BaMgAl10O17Eu2+蓝色发光材料热劣化中所起到的作用；同时,利用电荷平衡论述讨论Eu3+离子的自还原现象,讨论了在氮气和还原气氛下合成的样品中Eu2+离子的格位占据情况,并探讨了Eu2+离子在BaMgAl10O17:Eu2+蓝色发光材料中的占位情况与其对热稳定性的影响。2、通过对BaMgAl10O17晶体结构进行剖析,浅析了BaMgAl10O17:Eu2+中缺陷的形成机理,通过Castep程序计算了掺杂对于BaMgAl10O17电子结构的影响；考虑到低电负性的元素的引入,可以有效的提升BaMgAl10O17:Eu2+镜面层的稳定性,在BaMgAl10O17:Eu2+中掺入了S,探讨了S的离子半径与电负性对于BaMgAl10O17:Eu2+发光以及热稳定性的影响,在BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+中引入Si3N4性,探讨了Si3N4的掺入对于BaMgAl10O17Eu2+,Mn2+发光、热稳定性的影响,以及BaMgAl10O17Eu2+,Mn2+中能量传递机理。3、利用溶胶凝胶法,探讨转变溶胶凝胶法中的预烧温度、反应时间、升温速率等因素对于制备微纳米BaMgAI10O17Eu2+样品的影响,并探讨其生长历程；通过比较纳米样品和块体样品热处理前后在254nm紫外和147nm真空紫外下的发光差别,讨论了纳米样品和块体样品的发光性能差别,缺陷对于纳米样品热稳定性的影响以及纳米发光材料在3D-PDP显示器件方面的运用前景。4、通过对BaAl12O190.1Mn2+晶体结构进行剖析,浅析了BaAl12O190.1Mn2+中缺陷的形成机理,针对BaAl12O190.1Mn2+中的缺陷形成机理,考虑低电负性元素对于镜面层的改性作用,在BaAl12O190.1Mn2+中掺入了S和Si3N4,探讨了S和Si3N4的离子半径与电负性对于BaAl12O190.1Mn2+发光性能以及对于衰减时间的影响；探讨了缺陷在能量传递机理以及衰减时间中所起到的作用。上面陈述的探讨表明,缺陷在BaMgAl10O17Eu2+蓝色发光材料的热劣化机理中扮演了重要角色,S和Si-N掺杂的BaMgAl10O17Eu2+和BaAl12O190.1Mn2+分别体现了高的发光亮度、好的热稳定性以及短的衰减时间,有望于运用于无汞荧光灯或3D-PDP,而类四方体形貌的BaMgAl10O17Eu2+蓝色发光材料也有希望运用于3D-PDP。关键词：PDP论文3D-DPD论文真空紫外论文电子结构论文缺陷论文纳米发光材料论文BaMgAl_(10)O_17:Eu~(2+)论文BaAl_(12)O_(19):0.1Mn~(2+)论文
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Abstract5-11
第一章 绪论11-36

1.1 PDP平板显示器的探讨近况11-14

1.1 显示器件的进展近况11

1论文导读：05-107参考文献107-112第六章BaAl_(12)O_(19):Mn~(2+)绿色发光材料的掺杂改性探讨112-1306.1引言112-1136.2S掺杂BaAl_(12)O_(19)：Mn~(2+)绿色发光材料的发光性能探讨113-1206.2.1样品合成与物相浅析113-1156.2.2发光性能浅析115-1196.2.3BaAl_(12)O_(19)：0.1Mn~(2+)余辉性上一页123下一页
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1.2 PDP平板显示器的工作原理11-14

1.2 真空紫外光激发的发光材料及其发光机理探讨近况14-18

1.2.1 真空紫外光激发发光材料的发光机理探讨近况14-15

1.2.2 PDP用发光材料探讨与其有着的不足15-18

1.3 铝酸盐基发光材料在PDP显示中的探讨进展18-24

1.3.1 BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的探讨近况19-22
1.3.2 BaAl_(12)O_(19)：：Mn~(2+)绿色发光材料的探讨近况22-24

1.3.3 其他铝酸盐基发光材料的探讨近况24

1.4 选题作用与依据24-25

1.5 本论文结构25-26

参考文献26-36
第二章 实验36-42

2.1 试剂和仪器36-38

2.

1.1 实验药品与试剂36

2.

1.2 实验仪器36-37

2.

1.3 样品的制备策略37-38

2.2 样品的测试及表征策略38-40

2.1 X射线粉末衍射测试38-39

2.2 扫描电镜测试39

2.4 真空紫外-紫外荧光光谱39-40

2.3 计算浅析软件40-42

2.3.1 CIE色度图40-41

2.3.3 电子结构计算浅析软件-CASTEP程序41-42

第三章 BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的热劣化机理探讨42-62

3.1 引言42

3.2 实验部分42-43

3.3 不同气氛下热处理对BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)发光性能的影响43-53

3.1 物相与结构浅析43-45

3.2 发光性能浅析45-52

3.3 衰减曲线浅析52-53

3.4 BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)中Eu~(2+)离子的格位占据与其热稳定性探讨53-58

3.4.1 XRD相浅析53-54

3.4.2 发光性能浅析54-58

3.5 结论58-59

参考文献59-62
第四章 BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的掺杂改性探讨62-86

4.1 引言62-63

4.2 S掺杂BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的发光性能探讨63-69
4.

2.1 BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)的结构剖析63-64

4.

2.2 样品合成与物相浅析64-66

4.

2.3 发光性能浅析66-69

4.3 Si-N掺杂BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+),Mn~(2+)的发光性能探讨69-81
4.

3.1 引言69

4.

3.2 实验与模拟计算69-70

4.

3.3 物相浅析70-72

4.

3.4 形貌浅析72-74

4.

3.5 发光性能浅析74-78

4.3.6 Si-N掺杂BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+),Mn~(2+)中的能量传递机理探讨78-81

4.4 结论81-82

参考文献82-86
第五章 纳米BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的合成与发光性能探讨86-112

5.1 引言86-87

5.2 实验部分87

5.3 溶胶凝胶法制备纳米BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的发光与热稳定性探讨87-95
5.

3.1 XRD浅析87-88

5.

3.2 形貌浅析88-91

5.

3.3 发光性能浅析91-95

5.4 纳米级BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料的热劣化机理探讨95-99
5.5 制备工艺对纳米级BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)蓝色发光材料生长的影响99-105
5.5.1 升温速率和保温时间对纳米BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)样品生长和发光性能的影响100-102
5.5.2 预烧温度对纳米BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)样品生长与发光性能的影响102-105

5.6 结论105-107

参考文献107-112
第六章 BaAl_(12)O_(19):Mn~(2+)绿色发光材料的掺杂改性探讨112-130

6.1 引言112-113

6.2 S掺杂BaAl_(12)O_(19)：Mn~(2+)绿色发光材料的发光性能探讨113-120
6.

2.1 样品合成与物相浅析113-115

6.

2.2 发光性能浅析115-119

6.2.3 BaAl_(12)O_(19)：0.1Mn~(2+)余辉性论文导读：光性能浅析122-1256.3.4余辉性能浅析125-1266.4结论126-127参考文献127-130第七章结论与展望130-1337.1主要结论130-1327.2不足与展望132-133在学期间的探讨成果133-134致谢134上一页123
能表征119-120
6.3 Si-N掺杂对BaAl_(12)O_(19)：0.1Mn~(2+)发光性能的影响120-126
6.

3.1 样品的合成与物相表征120

6.

3.2 物相与形貌浅析120-122

6.

3.3 发光性能浅析122-125

6.

3.4 余辉性能浅析125-126

6.4 结论126-127
参考文献127-130
第七章 结论与展望130-133

7.1 主要结论130-132

7.2 不足与展望132-133

在学期间的探讨成果133-134
致谢134