[发明专利]一种快速预测Sb3+吸收带能级的方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用能级经验规律来预测发光中心能级，特别涉及一种快速预测Sb³⁺吸收带能级的方法。

背景技术

荧光粉是照明和显示领域的关键材料，是影响照明和显示器件光效、使用寿命、显色指数、色温等主要指标的关键因素。大多数荧光粉的激活剂采用的是稀土元素，随着国家稀土战略的调整，稀土的价格正在快速上涨，因此，开发其它非稀土元素的离子作为激活剂的新型荧光粉，就显得十分重要。但是，目前关于荧光粉的常用激活剂离子的吸收带能级规律研究较少，使得荧光粉的开发过程中缺乏理论指导，研发过程存在盲目性，这就需要建立常用发光中心离子的吸收带能级规律从而对荧光粉的研发进行有效的理论指导。Sb³⁺属于ns²型离子，ns²型离子由于最外层只有两个s电子，受激发后电子所处的p轨道位于离子的最外层，因此ns²离子光谱的位置受基质影响较大，吸收光谱对基质环境十分敏感。

2010 年，孙强利用复杂晶体化学键介电理论和环境因子的计算公式建立了Pb²⁺能级位置与荧光粉基质环境的经验公式。

2011 年，孙强利用复杂晶体化学键介电理论和环境因子的计算公式建立了快速预测Tl⁺离子能级位置的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速预测Sb³⁺吸收带能级的方法。

本发明的目的是这样达到的：搜集Sb³⁺作为发光中心的荧光粉的相关文献，分析Sb³⁺的能级位置以及Sb³⁺进入的晶体格位。查找文献中涉及到的基质的晶体结构和折射率，利用复杂晶体化学键介电理论，计算基质晶体的化学键参数。利用环境因子计算公式将配位因素隐含在表达式中整合基质晶体的化学键参数得到各个基质的环境因子。将Sb³⁺的吸收带的能量对基质的环境因子分别作图，拟合得到Sb³⁺的能级位置与基质环境因子的经验公式。包括如下步骤：

（1）发光中心Sb³⁺能级规律的建立：

1）搜集Sb³⁺作为发光中心的荧光粉的相关文献，辨认其中Sb³⁺进入的晶体格位以及Sb³⁺的A、B、C 带的能级位置，ns²型离子的光谱通常表现为4个吸收带，按能量由低到高顺序依次命名为A、B、C 和D 带。其中，A、B 和C 带为电子由ns²→nsnp跃迁的结果；

2）查找文献中涉及到的基质的晶体结构和折射率；

3）利用复杂晶体化学键介电理论，计算基质晶体的化学键参数，包括化学键的共价性、键体积的极化率、配位阴离子的有效电荷及阳离子的配位数；

4）利用环境因子计算公式式中，fc(i)是中心离子和第i个配位体间化学键的共价性，α(i)是第i个化学键键体积的极化率，Q(i)是第i个配位阴离子的有效电荷，Σ表示对阳离子周围的所有配体求和，将配位因素隐含在表达式中整合基质晶体的化学键参数得到各个基质的环境因子；

5）将Sb³⁺的A、B、C 带的能量对基质的环境因子分别作图，拟合得到Sb³⁺的A、B、C 带的能级位置与基质环境因子的经验公式；

（2）一种快速预测Sb³⁺吸收带能级的方法：

1）查找基质的晶体结构和折射率；

2）利用复杂晶体化学键介电理论，计算该基质晶体的化学键参数；

3）利用环境因子计算公式，计算该基质的环境因子；

4）利用Sb³⁺的A、B、C 带的能级位置与基质环境因子的经验公式，预测Sb³⁺在这种基质中的能级位置。

附图说明