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配位体修饰下Eu_3_掺杂CaF_省略_和LaF_3荧光粉发光性能的研究

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内容节点
概述
实验/设备条件
样品提取
实验/操作方法
实验结果/结论
仪器/耗材清单
按语

这篇由伊犁师范学院凝聚态相变与微结构重点实验室的研究学者完成,讨论配位体修饰下 Eu3 + 掺杂 CaF2 和 LaF3 荧光粉发光性能的研究的论文,发表在重要期刊《稀土》上。


摘要

采用微波法成功合成了具有特殊荧光性质的 Eu3 + 掺杂 LaF3 和 CaF2 荧光粉。利用 X 射线衍射仪 ( XRD) 、扫描电子显微镜( SEM) 、光致发光光谱( PL) 等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。深入探讨了酒石酸钠、Eu3 + 掺杂量对合成荧光粉发光性能的影响。实验结果表明,酒石酸钠添加量和 Eu3 + 的掺杂量对其荧光性能具有较大影响; 摩尔比的变化使 Eu3 + 从磁偶极跃迁占主导转化为电偶极跃迁占主导,进而使主峰位置从之前的 588 nm 处变成 613 nm 处。但没有引起其他峰位置的变化,说明 Eu3 + 进入了 LaF3 和 CaF2 的晶格之中,而没有其他的变化。


详情
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图1/3↑

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图2/3↑

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图3/3↑

结论

以氟化钙与氟化镧作为基质材料,探究配位体添加量、激活离子 Eu3 + 的掺杂量对其荧光强度以及发光位置的影响。结果表明, LaF3 ︰ Eu3 + 为椭球状的粒子; CaF2 ︰ Eu3 + 为近立方状的粒子。酒石酸钠的添加量与 Eu3 + 掺杂量能够改变 Eu3 + 在 LaF3 与 CaF 2 晶格中所处的位置,进而影响发射峰主峰的位置以及发射峰的强弱。以 LaF3 作为基质,当酒石酸钠添加量 N = 2 时,获得了以5D0 →7F2 跃迁为主的红色荧光粉; 当 Eu3 + 掺杂量 x = 0. 6 时,获得了同时具有5D0 →7F2 跃迁和5D0 →7F1 跃迁的荧光粉; 以 CaF 2 作为基质,当酒石酸钠添加量 N = 5 时,Eu3 + 掺 杂量 x = 0.4 时,Eu3 + 在 CaF2 中的格位发生转变,获得了以5D0→7F2 跃迁为主的红色荧光粉。


仪器

室温下,将 ( 1 - x) mmol 无水氯化钙 CaCl2、 La( NO3) 3·6H2O 分别与 x mmol 的硝酸铕 Eu ( NO3) 3·6H2O 溶于 50mL 去离子水搅拌形成溶液A,N mmol 的酒石酸钠溶于100 mL 去离子水搅拌形成溶液B。一定量的氟硼酸钠 NaBF4 溶于50 mL 去离子水形成溶液C,首先将溶液A 缓慢倒入B 中混合均匀,再将 A、B 混合溶液放入微波超声波组合合成 /萃取仪,功率 600 W,设置 120 ℃ ,加热回流至溶液沸腾,然后在微波中逐滴加入溶液C,继续反应 30 min得到白色沉淀,去离子水洗涤3次,室温干燥得到样品。


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