近紫外激发的稀土钼酸盐发光材料的合成及发光性能

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白光发光二极管(LED)较普通的固体照明有更高的发光效率,更长的荧光寿命,更低能量消耗,环保和稳定等特点,越来越受到重视。稀土离子通过4f-4f和4f-5d跃迁实现多色发光。钼酸盐具有四方晶系结构,在掺杂稀土离子时具有良好的稳定性。本文采用水热法合成了一系列稀土离子掺杂钼酸盐多色发光及白光发射的荧光粉,并研究其发光性质,主要如下:采用柠檬酸钠辅助水热法合成了NaY(MoO42:Dy3+,Eu3+系列荧光粉,在Dy3+单掺样品中,出现了Dy3+的两个特征发射峰。在NaY(MoO42:Dy3+,Eu3+样品中,通过改变Eu3+离子的浓度得到暖白光的荧光粉。随着Eu3+的掺杂浓度的增加,Eu3+的特征发射峰增强,而Dy3+的特征发射峰减弱。存在从Dy3+到Eu3+的能量传递,能量传递机理为四极-四极相互作用。CIE坐标图表明当Eu3+掺杂量为y=0.8时,即NaY(MoO42:5%Dy3+,0.8%Eu3+,其CIE坐标(0.329,0.277)与标准的白光色坐标x=0.33,y=0.33接近。NaY(MoO42:5%Dy3+,0.8%Eu3+是单一基质在近紫外光下发白光的荧光粉。采用柠檬酸钠辅助水热法合成了NaY(MoO42:Eu3+,Tb3+荧光粉,在283 nm激发下,出现了Tb3+的特征发射峰和Eu3+的特征发射峰。在NaY(MoO42:Eu3+,Tb3+荧光粉中,MoO42-将能量一部分传递给Eu3+,一部分传递给Tb3+。当Tb3+/Eu3+的比例增加时,NaY(MoO42:Tb3+,Eu3+荧光粉发出的光从红光经黄光逐渐向绿光移动。通过调节Tb3+/Eu3+的比例实现了单一基质的多色可调发光,该荧光粉在多色发光及显示领域有发展前景。采用溶剂热法制得了NaY(MoO42:Tb3+,Eu3+,Tm3+荧光粉,保持Tb3+和Tm3+的掺杂量不变,通过调节Eu3+的浓度,可以调节发光的颜色。Tb3+的发光强度随着Eu3+浓度的增加而降低,Tb3+将能量传递给Eu3+。随着Eu3+浓度的增加,NaY(MoO42:Tb3+,Eu3+,Tm3+荧光粉发光从绿色过度到白光发射。在NaY(MoO42:Tb3+,Eu3+荧光粉中,Tm3+的引入,增加了蓝光成分,可以实现单一基质的白光发射。NaY(MoO42:15%Tb3+,4%Eu3+,1%Tm3+的CIE坐标(0.319,0.287)接近标准白光。采用水热法合成法制备了NaY0.95-xGdx(MoO42∶5%Dy3+荧光粉。XRD表明所制备的Na(Y0.47,Gd0.48)(MoO42∶5%Dy3+中Gd3+的引入并未改变晶体结构。在485 nm和575 nm处分别有Dy3+的4F9/2-6H15/2和4F9/2-6H13/2的特征发射,当Gd3+的浓度逐渐增大时,荧光粉的发射强度增加。在x=0.48时,有最大发射。在276 nm、352 nm和392nm激发下NaGd0.48Y0.47(MoO42:0.05Dy3+荧光粉的CIE坐标,分别为(0.409,0.288)、(0.317,0.349)、(0.316,0.378)。分别发出粉色、冷白色和黄绿色的光。
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