红色荧光粉YAlO3:Eu3+Cu+的制备和发光特性
2012-01-05刘慧娟孙洪巍胡少杰
刘慧娟, 孙洪巍, 赵 冉, 胡 行, 胡少杰
(郑州大学 物理工程学院材料物理教育部重点实验室 河南 郑州 450001)
0 引言
镧系铝酸盐具有优良的机械性能及稳定的物理化学性质,在光学材料领域有着广泛的应用[1-2].近年来,YAlO3晶体作为新型固体激光和闪烁体基体材料正成为人们研究的热点,以其为基体的发光材料的合成及发光特性研究备受关注[3].GdAlO3和YAlO3具有相似的晶型结构,是由一种正交晶系钙钛矿结构(ABO3)的微小扭曲结构.Gd3+离子或者Y3+离子部分的被Eu3+离子所替代,占据了基元的拐角位置.YAlO3:Eu和GdAlO3:Eu都是很重要的发光材料[4],YAlO3:Eu的制备和发光性能表征也是值得研究的.
目前,国内外制备纳米YAP粉体的方法主要有:固相混合法,水热法,溶胶-凝胶法,沉淀法等.但总体上还缺乏一种适合大规模生产优质YAP粉体的方法.例如高温固相法所需煅烧温度高,煅烧过程中易引进杂质,并且煅烧粉体颗粒大,团聚严重,需要球磨,但是球磨破碎造成的晶粒劣化而引起的光衰会影响发光性能;水热法产量低[5];溶胶-凝胶法[6]需醇盐做原料,虽可以制备出纳米粉体,但价格较高,不适于大规模生产;沉淀法[7]是较早用来制备YAP粉体的方法,成本较低,但粉体团聚严重.
本实验通过仔细控制共沉淀过程中的各种工艺参数,获得性能优异的YAP粉体,并对YAP:Eu3+Cu+荧光性能进行分析.确定了Eu3+在YAP:Eu3+发光体中的适宜掺杂浓度,研究了Cu+对YAP:Eu3+Cu+的敏化作用.
1 材料与方法
1.1 实验材料
Al(NO3)3·9H2O,Y(NO3)3·6H2O,Cu(NO3)3,浓HNO3,氨水和NH4HCO3均为分析纯;Eu2O3(纯度>99.99%);分散剂(聚乙二醇400和聚……