Pr3+離子摻雜NaCaTiMO6 (M=Ta, Nb)熒光粉的制備與性能研究.pdf

1、本文采用高溫固相法制備了三組熒光粉，分別為NaCaTiMO6:Pr3+(M= Ta，Nb)，NaCaTiNbO6:Pr3+,Bi3+以及 NaCaTiNbO6:Pr3+,Bi3+,In3+.通過測量樣品的X射線衍射圖譜，表征樣品的晶格結(jié)構(gòu)；通過測量樣品的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，樣品中稀土離子的熒光壽命以及樣品的余輝時間，表征了樣品的發(fā)光性質(zhì)。對于樣品NaCaTiMO6:Pr3+(M= Ta，Nb)的X射線衍射分析結(jié)果表明，NaCaTiMO6

2、:Pr3+(M= Ta，Nb)樣品為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，屬于pnma空間群；隨著x值的不斷增大，樣品的衍射峰略微向左發(fā)生了偏移，但并沒有雜相出現(xiàn)，可見形成了我們想要的固溶體.樣品的激發(fā)寬帶范圍為200-500 nm，由中心位于360nm處的激發(fā)峰，位于274 nm和346 nm處的激發(fā)肩峰組成，分別對應于Pr3+- Ti4+的價間電荷轉(zhuǎn)躍遷，Pr3+- O2-的電荷轉(zhuǎn)移躍遷以及Ti4+- O2-的電荷轉(zhuǎn)移躍遷.在400-500 nm波長范圍還存

3、在若干微弱的激發(fā)峰，歸因于 Pr3+的3H4能級分別到3P2，3P1，1I6和3P0能級的電荷轉(zhuǎn)移躍遷.樣品的發(fā)射光譜在614 nm處有一發(fā)射峰，為 Pr3+離子的特征發(fā)射峰，歸因于Pr3+離子的1D2到3H4電荷轉(zhuǎn)移躍遷.當Nb5+離子完全取代Ta5+離子的時候，樣品的發(fā)光強度達到最大值。在發(fā)光效果較好的NaCaTiNbO6:Pr3+樣品中加入不同濃度的敏化劑 Bi3+離子來提高其發(fā)光強度.熒光粉 NaCa0.995-yTiNbO6:

4、0.5％Pr3+,yBi3+各個樣品的X射線衍射圖譜與標準卡片相一致.在NaCaTiNbO6:Pr3+樣品中加入 Bi3+離子后，樣品在357 nm波長激發(fā)下得到激發(fā)光譜的范圍與強度均得到了提高，且 NaCaTiNbO6:Pr3+,Bi3+樣品激發(fā)光譜的邊緣向右發(fā)生了紅移，歸因于 Bi3+離子對 Pr3+離子的敏化作用；在614 nm波長監(jiān)測下得到的發(fā)射光譜其發(fā)射峰強度提高了近2.1倍，即 Bi3+離子向Pr3+離子發(fā)生了能量傳遞.與此

5、同時我們檢測了NaCa0.995-yTiNbO6:0.5％Pr3+,yBi3+(y=0、0.3%、1%)三個樣品中Pr3+離子的熒光壽命，發(fā)現(xiàn)隨著Bi3+離子的加入，Pr3+離子的熒光壽命增強，進一步說明 Bi3+離子向 Pr3+離子發(fā)生了能量傳遞.我們也測量了NaCa0.995-yTiNbO6:0.5％Pr3+,yBi3+(y=0、0.3%)兩個樣品的余輝衰減時間，其余輝時間均為300 s左右。最后在NaCaTiNbO6:Pr3+,B