基于磷灰石基质的新型发光材料的制备、发光特性及机理研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21271049
项目类别：
面上项目
资助金额：
85.0万
负责人：
胡义华
依托单位：
广东工业大学
学科分类：
B0502.无机功能材料化学
结题年份：
2016
批准年份：
2012
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-01-01 至2016-12-31

项目参与者：
陈丽；居桂方；王小涓；牟中飞；杨中服；陈仁；李娜娜；金亚洪；梁锋；
关键词：
长余辉材料 LED荧光粉磷灰石基质发光材料发光机理

项目摘要

The present project focuses on the investigation of a synthesis technology of apatite-based phosphors for light-emitting-diode (LED) with the purpose of innovation, high efficiency and low-cost. Meanwhile, apatite-based phosphors with long afterglow characteristic will be studied. In order to obtain a pure phase of apatite, various kinds of synthesis methods will be tried. Physical and chemical changes during the synthesis will be analysized with X-ray diffraction and thermo gravimetric analysis, and the synthesis method will be optimized subsequently. The structure of host and distribution of activated ions will be studied to reveal the influence of host on activators. The influence on luminescent properties by morphology, stoichiometric of host and valence of luminescent centers will be also analysized by scanning electron microscope and X-ray photoelectron spectroscopy， etc.The spectral technology will be used to explore the energy transfer in phosphors. Thermoluminescence, photoelectron spectroscopy, photoacoustic spectroscopy and electron spin resonance will be applied to investigate the inner defects of the phosphors and their influence on the afterglow. According to the doped change of luminescent centers and energy transfer, the luminescent dymanics will be analysized, and the photoluminescence and afterglow mechanism of apatites will be discussed. The successful accomplishment of this project will offer to support for the theory and technology of the synthesis of apatite-based phosphors for LED and long afterglow, and the research results will help to exlplore other matixes used photoluminesence and long afterglow.

本项目拟探索磷灰石体系用于LED照明的新型、高效、廉价的荧光材料的关键制备技术，同时注意筛选具有性能优良的长余辉特性的磷灰石材料。采用各种合成方法尝试制备纯相磷灰石基质材料。利用XRD和热分析技术，对材料合成过程中的物理、化学变化进行分析，优化合成方法和条件。分析材料的结构和激活剂离子的分布，揭示基质对激活剂的影响；分析表面形态、化学组成、价态等，以探讨发光粒子的形态、化学组分、价态等与发光性能之间的关系；利用光谱等技术探索材料中的能量传递过程；使用热释光谱、光电子能谱、和电子自旋共振谱等手段，探讨材料内部的缺陷以及它们与余辉特性间的关系。根据发光中心掺杂的变化和能量转移等，分析发光的动力学过程，探索磷灰石基质材料体系中的光致荧光和长余辉发光的机理。本项目的完成能为磷灰石体系LED荧光材料和长余辉材料的合成提供理论和技术上的支撑，研究成果将有助于其它基质的光致荧光材料、长余辉材料的研究。

结项摘要

本项目经过四年研究工作的开展，项目获得一系列研究进展及成果，圆满完成了预定任务。项目立项至2016年12 月31 日期间，我们完成了10余种具有潜在应用价值的荧光材料和长余辉材料的合成和技术路线的优化，通过各种分析技术获得了这些材料组分、结构对磷灰石基质发光材料的特性影响与作用；得到激活离子的价态与发光特性之间的关联信息；激活剂与敏化剂之间能量传递的机理；材料中缺陷种类、陷阱浓度与深度对余辉特性影响，并获得相应的荧光、余辉机理。通过这些研究成果，获国家发明专利授权3项。在国际刊物发表SCI 收录论文19 篇；此外，在该领域方向获得博士学位3人，获硕士学位4 人。