汪 雨，罗 岚,2*，郭 锐，孙传耀，高明远

1.南昌大学材料科学与工程学院，江西 南昌 330001 2.南昌大学江西省轻质高强结构材料重点实验室，江西 南昌 330001

引 言

稀土荧光粉是重要稀土产业之一[1-2]，其中碱土硅酸盐系列因具有良好的热及化学稳定性、原料广泛，价格低廉备受关注。通过调控碱土/硅离子配比，其光学基体可为正(Me2SiO4)、偏(MeSiO3)、焦硅酸(Me3Si2O7)，在稀土掺杂后荧光发射波长、激发波长、荧光寿命调控范围极大。近年来，通过固溶取代[3](取代阴、阳离子或离子团)调控基体物相设计开发新荧光粉成为研究热点之一，如：Ba2SiO4∶Eu2+绿色荧光粉其Ba离子被Ca、Mg完全取代可得到红色荧光粉[4-5]；M3MgSi2O8∶Eu2+,Mn2+(M=Ca,Sr,Ba)荧光粉调节M碱土离子种类及比例得到蓝色、绿色、乃至黄色的宽带发射荧光粉[6]。硅酸钙盐涉及物相多(仅以正硅酸钙(Ca2SiO4)为例，组分包含五种晶型[7])，通常采用控制温度或碱土/硅离子配比来调控光学基体物相组成。本文通过Ba部分取代Ca离子的方式来实现物相及发光性能调控，并系统性讨论固溶对物相、Eu离子价态、光谱性能(激发和发射光谱、寿命、量子效率)的影响，建立组分-结构-性能关联。

1 实验部分

以BaCO3、CaCO3、SiO2(天津市大茂化学试剂厂，分析纯)和Eu2O3(上海跃龙，纯度为99.95 Wt%)为原料，利用高温固相法合成(Ca1-xBax)1.95SiO4∶0.05Eu系列荧光粉(x=0，0.1，0.3，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0)。其制备过程为：按照化学计量比称量原料并混合，并利用碳粉形成还原气氛(5 Wt%)，升温于1 170 ℃保温3.5 h，随后随炉冷却，研磨得到对应粉末样品。

采用PANalytical X射线衍射仪(Cu-Kα源，步长0.001°，步宽0.001°，每步滞留时间1 s)进行XRD(X-ray diffraction)分析。利用ThermoFisher公司的K-Alpha(Al Kα源，0～1 486.6 eV)对样品进行XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)测定。选用PE公司的FS F-4500荧光光谱仪对样品进行PL(photoluminescence spectrum)测试。……