KSrGd(PO4)2︰Eu2+, Mn2+红色荧光粉的合成和发光性能
2014-08-06唐万军胡珊珊
唐万军,胡珊珊
(中南民族大学 化学与材料科学学院, 催化材料科学湖北省暨国家民委-教育部共建重点实验室,武汉 430074)
稀土磷酸盐如LaPO4等具有难溶、耐高温、抗高能激发、价格便宜等特点,用Ce3+、Tb3+及Eu3+等稀土离子掺杂的LaPO4潜在应用广泛,一直是研究的热点[1-3].最近以稀土双磷酸盐为基质荧光粉的研究引起了极大的关注,如KMgLa(PO4)2︰Eu3+[4]和NaZnLa (PO4)2︰Ce3+, Tb3+[5]的合成、结构和光致发光性质已被报道.赵元等[6]研究了双磷酸盐KZnLa(PO4)2︰Ce3+,Tb3+的荧光性能.Liu等[7]对双磷酸盐KCaY(PO4)2︰Eu2+,Mn2+的发光性质进行了研究.Pan等[8]研究了掺Eu3+和Mn2+的双磷酸盐KMLa(PO4)2(M = Zn, Mg )的发光性能.结果表明K2CO3的存在使双磷酸盐的结晶温度明显低于LaPO4.由于降低了结晶温度,由相对便宜的碱金属、碱土金属代替了昂贵的镧,且获得的化合物光致发光性质基本不变,颇具商业价值[9].
制备磷酸盐发光材料的方法有化学沉淀法、溶胶-凝胶法、高温固相合成法和燃烧法.高温固相合成法晶体缺陷少,能够保证良好的晶体结构,但烧结温度高、时间长,不利于保证材料的发光性能.燃烧法具有不需球磨、快速、节能、操作简单等优点,但制备的材料产物疏松、易粉碎、发光性能不易受破坏[10,11].改进的高温固相合成法将传统的高温固相合成法与燃烧法相结合,是一种简单、方便、无污染、低成本、反应充分、无副反应,合成温度远低于传统法的高温固相合成法[12].
双磷酸盐KSrGd(PO4)2与六方晶系的LaPO4有相似的晶体结构,K+以[KO8]八面体配位,仅取代P6222中3b一半的位置,而La3+的位置被Ca2+取代.Gd3+离子在D2对称点与八个氧原子……