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碱金属对ZnMoO4:Eu3+红色荧光粉发光性能的影响

2021-09-03陈小美邓鸿媚覃海莹隆金桥农冬梅

化工技术与开发 2021年8期

陈小美,邓鸿媚,覃海莹,隆金桥,农冬梅

(百色学院化学与环境工程学院, 广西 百色533000)

Eu3+发射的红色光谱为线状光谱,因色纯度好、流明效率高而被应用于三基色白光LED灯中。但Eu3+在近紫外光区及蓝光区的激发光谱也是线状光谱,因此Eu3+掺杂的红色荧光粉的发光效率不高。为了获得带状的激发光谱或发光增强的红色荧光粉,王林香等[1]用Mg2+或Zn2+掺杂CaWO4:Eu3+,分别获得了发光增强1.3倍和2.1倍的红色荧光粉。陈磊等[2]以氮化物为基质,合成了M2-xSi5N8:xEu(M=Ca、Sr、Ba) 荧光粉,该荧光粉在300~500nm波长范围内可被有效激发。沈玉玲等[3]采用高温固相法合成了K2MgSiO4:Eu3+,Tb3+,Tb3+可向Eu3+转递能量,使Eu3+的发光得到改善和增强。在NaCaGaSi2O7:RE,Li+(RE=Ce3+、Eu3+、Tb3+)荧光粉中[4],Li+对NaCaGaSi2O7:Eu3+具有电荷补偿和光敏化作用,可使荧光粉的红光发射增强。

以钼酸盐为基质的荧光粉具有良好的发光性能、热稳定性、化学稳定性和导热性等,已成为研究的热点。有报道称,以钼酸盐为基质的红色荧光 粉 包 括SrMoO4:Eu3+[5]、g-C3N4/Gd2MoO6:Eu3+[6]、NaGd(MoO4)2:Eu3+[7]、NaGd(MoO4)2:Eu3+,Sm3+[8]、NaY(MoO4)2:Eu3+,@SiO4[9]、CaSrMoO4:Eu3+,Gd3+[10]、BaGd2(MoO4)4:Eu3+[11]等。这些红色荧光粉均可获得既增宽又增强的激发光谱,以及增强的线状发射光谱,可应用于LED白光荧光粉中。

本文采用高温固相法,合成了碱金属(Li+、Na+、K+)掺杂的ZnMoO4:Eu3+红色荧光粉,采用XRD、PL对荧光粉进行表征,探讨了单掺Eu3+和共掺Li+、Na+、K+的红色荧光粉的发光性能和荧光寿命,研究了Li+用量对红色荧光粉的发光性能的影响。

1 实验部分

1.1 试剂及仪器

硝酸铕Eu(NO3)3(99.99%),钼酸铵、乙酸锌、硝酸锂、酸铕钠、酸铕钾(均为AR)。

F-7000型荧光分光光度计,Rigaku D/max 2500V型X射线粉末衍射仪。

1.2 Zn0.91MoO4:0.09Eu3+红色荧光粉的合成

按物质的量比Zn∶Mo∶Eu=0.91∶1∶0.09,准确称取钼酸铵和醋酸锌于研钵中,加入1 mmol·mL-1硝酸铕溶液2.7 mL,研磨30min后,将研磨所得的前驱体转入坩埚中,置于马弗炉中,300℃下煅烧3h,再将温度升温到850℃煅烧4h。……

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