铕掺杂硫酸氧钆红色荧光粉的制备及发光性能
2013-08-13周新木张诗晗徐孝天李永绣
发光学报 2013年4期
周新木,张诗晗,徐孝天,李永绣
(南昌大学化学系,江西南昌 330031)
1 引 言
稀土离子掺杂发光材料被广泛应用于固体激光器、光纤放大器、显示器、照明设备、生物传感器等领域[1-2]。在所有稀土离子中,Eu3+具有独特的电子结构,可以被紫外光或阴极射线有效地激发,实现高色纯度红光发射,所以经常被用作红色发光材料的发光中心。Eu3+激活的荧光粉和长余辉荧光材料等已实现了广泛的商业应用。近年来,由于Eu3+激活的钨酸盐、钒酸盐、钼酸盐等材料能够实现近紫外光或蓝光到红光的高效转化,有可能成为新型近紫外光或蓝光激发的白光发光二极管(LED)用红色荧光粉,因此成为新的研究热点[3-8]。目前,大部分荧光粉的合成都基于高温固相法,存在温度高(1 200℃以上)、能耗大、粉体粒度不均匀以及形貌差等不足;而溶胶-凝胶法及水热法虽然合成温度较低,粉体粒度均匀,但因工艺复杂繁琐而不适合于工业生产。作为稀土发光材料基质的化合物主要有硅酸盐、铝酸盐、钨钼酸盐、磷酸盐、氯氧化物、硫氧化物等,近年来也有碳酸氧盐[10]和硫酸氧盐[11-12]的报道。它们也表现出很好的发光性能和颗粒特征,例如铽掺杂碳酸氧钆钇荧光粉的发射强度比商用磷酸盐荧光粉还高,颗粒为亚微米级,但存在合成方法较难控制的问题。
本文选择硫酸氧钆为基质,对比研究了共混合-高温煅烧法和共结晶-高温煅烧法两种合成方法对荧光性质和颗粒特征的影响,确定了合成高效单一纯相稀土红色荧光粉的基本方法,得到了具有强红色发射、单一物相和类球形亚微米颗粒的硫酸氧钆荧光材料。……
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