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荧光粉Ba3BP3O12:Eu3+/Eu2+制备与发光性能研究

2023-08-21王润泽聂宇豪栾国颜

科技创新与应用 2023年23期

孔 丽,王润泽,闫 悦,聂宇豪,孙 浩,栾国颜

(吉林化工学院 石油化工学院,吉林 吉林 132022)

具有寿命长、亮度高、环境友等优点的白光发光二极管(简称W-LEDs)被广泛的应用到照明、背光源、显示等领域,并被誉为21 世纪的绿色照明光源[1-4];其组成方案有2 种:一是芯片组装法,另一种荧光粉转换法,由于前一种方法存在线路复杂、成本高等缺陷,因此,荧光粉转换法是实现白光LED 的主流方案[5-7]。经典的W-LEDs 的实现方案为蓝色氮化镓芯片(450-460 nm)和黄色荧光粉Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce3+)组合,而其存在着显色指数(CRI,Ra<80)较低、相关色温(CCT>7 000 K)较高等缺陷,其解决方案为近紫外芯片+可被其有效激发的红、绿、蓝荧光粉[8-15]。

稀土离子Eu3+和Eu2+因具有可见光区的发光(4f电子参与的一系列跃迁)广泛应用于荧光粉的制备中[16-19]。硼磷酸盐晶体因具有多种多样的晶体结构类型、合成温度较低、具有较高的量子效率等被广泛应用于荧光粉[20-23]。硼磷酸盐的主要结构特征是平面的BO3三角形或BO4四面体与PO4四面体共享角,从而产生了大量不同结构的一维、二维和三维阴离子复合物,Ba3BP3O12是一类复杂的化合物,含有硼氧四面体(BO4)和磷氧四面体(PO4)形成各种不同的组合,在硼磷酸盐结构中由(B4O7)∞和(P4O7)∞三维网络形成刚性结构,能够为Eu 离子提供稳定的环境[24-27]。本文采用高温固相法合成了荧光粉Ba3BP3O12:Eu3+/Eu2+,并对其晶体结构以及发光性能进行了研究。

1 实验

1.1 样品制备

样品均采用高温固相法制备,所用原料为BaCO3(AR)、NH4H2PO4(AR)、H3BO3(AR)和Eu2O3(99.99%),按照样品的化学计量比例称取样品,把称取的原料转入研钵中进行研磨,再加入少量无水乙醇进一步研磨,使原料混匀磨细;……

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