K2TiF6:Mn4+红色荧光粉的制备及发光性能研究
目前，发射白光的LED产品，基本上是由蓝光LED芯片和被蓝光激发的黄光荧光粉组成的。一部分蓝光被荧光粉吸收，激发荧光粉发射黄光。发射的黄光和剩余的蓝光混合，调控它们的强度比即可得到各种色温的白光。不足之处是显示指数低，亟需开发红色荧光粉。28284
Mn4+激活的氟化合物K2TiF6:Mn4+，作为一种替代商业氮化荧光粉，是新兴的一类新的高效的非稀土红色荧光粉。目前，通过简便的化学路线，达到高的光致发光量子产率来合成这些荧光粉，这仍然是一个挑战。
实验中我们采用溶液法，选用二氧化钛，氢氧化钾，氢氟酸，油酸，乙醇和高锰酸钾进行反应，制备合成K2TiF6:Mn4+。通过改变TiO2反应的时间不同，研究所合成的K2TiF6:Mn4+的发光性能。用X-射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM），荧光光谱进行表征，并探究反应时间对其结构和发光性能的影响。
毕业论文关键词：Mn4+激活的氟化合物；阳离子交换反应；荧光粉
K2TiF6:Mn4+ Red Phosphor Powder Preparation And Luminous Performance Study
Abstract：Mn4+-activated fluoride compounds as an alternative to commercial nitridephosphors are emerging as a new class of non-rare-earth red phosphors for high-efficacy warm white LEDs．Herein we proposea general but convenient strategy based on efficient cation exchange reaction.which had been originally regarded only effective in synthesizing nano-sized materials before for thesynthesis of Mn4+-activated fluoride microcrystals such as K2TiF6 K2SiF6 NaGdF4 and NaYF4．Particularly we achieve a photoluminescence quantum yield as high as 98% for K2TiF6:Mn4+．By employing it as red phosphor we fabricate a high-performance white LED with low correlated colour temperature high-colour-rendering index and luminous efficacy．These findings show great promise of K2TiF6:Mn4+ as a commercial red phosphor in warm white LEDs and open up new avenues for the exploration of novel non-rare-earth red emitting phosphors．
DOI: 10.1038/ncomms5312
Key Words：Mn4+-activated fluoride compounds；Cation exchange reaction
目 录
摘 要 1
引 言 2
1 实验部分 3
1.1 仪器与试剂 3
1.2 实验方法 4
2 结果与讨论 6
2.1 X射线衍射仪(XRD)分析 6
2.2 样品的扫描电镜分析(SEM) 7
2.3 样品的荧光性质分析(PL) 8
3 结 论 10
参考文献 10
致 谢 13
K2TiF6:Mn4+红色荧光粉的制备及发光性能研究
引 言
K2TiF6晶体为吹冰方结构，吹冰价F离子和四价Ti离子结合形成一个正八面体。基质中Ti4+为Mn4+掺杂提供了合适的晶体学格位。目前，如何通过一个方便的化学合成方法，合成高荧光量子产率的荧光粉，这仍然是一种挑战。现有的多数合成方法成本较高，不适合大规模生产，限制了其实际应用，例如，K2TiF6：Mn4+通常是采用共结晶的方式制备。材料的氟源和Mn4+，溶解在浓氢氟酸（HF）溶液，然后慢慢蒸发至干。这样整个制备过程是费时的，并且蒸发大量的HF气体时必须小心轻放。该荧光粉合成的另一种方法是在HF溶液中溶解高锰酸钾，然后加入TiO2。然而，它的产量很低，因为金属氧化物通常大量溶解在浓HF溶液中。因此，我们需要一种制备过程简单且方便的方法合成K2TiF6：Mn4+红色荧光粉。
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