稀土摻雜硅酸鹽材料的制備及其發(fā)光性能研究.pdf

1、硅酸鹽材料具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，原料來源豐富，制備工藝簡單等優(yōu)點，是熒光材料中理想的基質(zhì)材料。硅酸鹽基熒光粉的激發(fā)和發(fā)射光譜容易通過微結(jié)構(gòu)調(diào)制，是白光LED熒光粉重要組成部分。因此，稀土摻雜硅酸鹽發(fā)光材料是當(dāng)前的研究熱點之一。
　　本文采用高溫固相反應(yīng)法和溶膠凝膠法合成了Eu2+摻雜的偏硅酸鹽BaSiO3:Eu2+綠色熒光粉。高溫固相法合成的BaSiO3:Eu2+熒光粉可被近紫外光激發(fā)，發(fā)射540 nm的綠光并且其發(fā)射光

2、譜隨Eu2+離子摻雜濃度的增大發(fā)生了藍移；溶膠凝膠法合成的BaSiO3:Eu2+熒光粉可被近紫外或藍光有效激發(fā)，發(fā)射520 nm的綠光。這里的綠光發(fā)射源于Eu2+離子的4f65d1→4f7間的躍遷。Eu2+離子在BaSiO3晶格中形成缺陷時，取代程度的增強使得溶膠凝膠法制備的BaSiO3:Eu2+熒光粉發(fā)生濃度猝滅的臨界濃度降低了。
　　采用高溫固相法合成了Sm3+、Ce3+和Sm3+/Ce3+共摻的正硅酸鹽Ba2SiO4熒光粉。

3、對各系列樣品的物相和光譜特性進行了系統(tǒng)分析，并研究了Ce3+離子和Sm3+之間的能量傳遞機制。在402 nm的近紫外光有效激發(fā)下，Ba2SiO4:Sm3+熒光粉有三個發(fā)射帶，峰位分別位于562 nm、598 nm和645 nm附近，分別源于Sm3+的4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2,4G5/2→6H9/2躍遷。Sm3+在Ba2SiO4基質(zhì)中最佳的摻雜濃度為2 mol％，超過此濃度后熒光粉發(fā)生濃度猝滅；Ce3+摻雜的Ba2S

4、iO4:Ce3+熒光粉，在不同激發(fā)波長下，發(fā)射峰分別位于380 nm、490 nm和750 nm處。除此之外，還有650 nm長波激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換發(fā)光。除380 nm處的發(fā)射峰之外，后三個發(fā)射峰在Ce3+摻雜的其他基質(zhì)中很少被發(fā)現(xiàn)。在不同激發(fā)波長下，Sm3+和Ce3+共摻雜的Ba2SiO4熒光粉既有Ce3+的發(fā)光又有Sm3+的發(fā)光。與單獨摻雜的樣品相比，Sm3+的發(fā)光強度減弱了，Ce3+離子的發(fā)光增強了，這表明兩種離子之間存在著能量傳遞。