共沉淀法制备Sr2P2O7:Eu2+/Eu2+,Mn2+及CexZr1-xO2氧化物材料的研究

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白光LED二极管器件拥有高的节能度、对环境友好、使用时间长等特点使其在照明产业领域中脱引而出,为人类开启了新一轮的照明革命。在当今的主流市场中,荧光转化型的白光LED(pc-LED)具有很大的优点。而在pc-LED当中,发光材料作为最核心的部分之一,使用的材料性能优劣,将影响发光器件的使用。现今,商用的pc-LED可通过以下方式来获取白光:1)利用蓝色芯片复合YAG:Ce3+黄色发光材料;2)利用(近)紫外芯片结合不同的红色、绿色以及蓝色的发光材料。当下环境问题当中,汽车燃烧汽油后排放出的尾气处理问题,受到了社会各界人士的关注。如今,通过改良后,最为普遍、有效的办法是通过使用三效催化净化技术(TWC)来治理这个严峻的问题。然而,在使用三效催化剂材料时,由于能够将催化剂稳定、同时还能拓宽空燃比的工作窗口,而被用于重要助剂的CeZrO2的研究开发就更显重要。三效催化剂在1000℃-1100℃的温度下操作可以更有效的减少CO、NOx等废气的排放,但在高温下,铈锆复合氧化物由于其极易烧结的特性,会导致样品的储氧性能和比表面积大幅度降低,最终影响到TWC催化剂,致使其活性有所下降。本论文主要工作为:采用共沉淀法,研究了不同条件下对于共沉淀法制备得到的样品的影响,从而深入探索共沉淀法的应用。针对近紫外LED材料焦磷酸盐Sr2P2O7:Eu2+/Eu2+,Mn2+进行改良研究,对得到的样品进行晶体结构精细化的研究;利用SEM图谱对样品的形貌进行研究;测试样品的发光性能。针对天津海赛公司项目要求,通过改变共沉淀法制备条件来研究其对铈锆复合氧化物比表面积、孔体积以及孔径性能影响,最终以达到目标。主要结果如下:1.使用共沉淀法研究合成了Eu2+/Eu2+,Mn2+掺杂的Sr2P2O7,通过XRD、扫描图谱、激发发射光谱以及色坐标这些手段来研究了形貌对于样品的影响。研究表明,Sr2P2O7:Eu2+在345nm激发下能够得到421nm的蓝光发射;Sr2P2O7:Eu2+,Mn2+通过在355nm下的激发能够得到位于420nm以及578nm的两个不同强度的发射峰,在掺杂不同浓度的Mn2+后可以调控Sr2P2O7:Eu2+,Mn2+样品使其具有从蓝光到白光区间的发射。在转变制备样品的搅拌温度后,可得到具有不同的形貌。在搅拌温度为100℃下得到了棒状的Sr2P2O7:Eu2+样品,并发现在柱状的规则形貌下具有最大的发射光谱强度。随后,研究了掺杂Mn2+的浓度对于Sr2P2O7:Eu2+,Mn2+样品的影响,通过对扫描电镜图谱的分析可知,增加Mn2+浓度后,样品出现自组装现象,由最初的棒状逐渐聚合成圆球状。2.通过研究CeZrO2的合成工艺来提高样品的比表面积、孔体积以及孔径。在研究了陈化时间、掺杂离子、烧结温度以及铈锆比等条件后发现,延长陈化时间、提高烧结温度、降低烧结温度以及掺杂特定离子都能够提高样品的比表面积。最终得到了Ce0.45Zr0.4O2:0.05Nd,0.1Y最优样品。测试该样品后得到其比表面积是104.3198m2/g,孔体积是0.289687cm3/g,孔径是11.10765nm,较符合需求样品数据。
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