Eu3+、Tb3+摻雜鉍基含氧酸鹽發(fā)光材料的制備及發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)光學(xué)功能材料提出了更高的要求,使得稀土發(fā)光材料在稀土各應(yīng)用領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位。在眾多的稀土發(fā)光材料中,以Eu3+、Tb3+為激活劑的材料已成為發(fā)紅色光和綠色光的主要來(lái)源,并得到了廣泛的研究。Eu3+、Tb3+的發(fā)光性質(zhì)同與之匹配的基質(zhì)材料的種類、晶相及性質(zhì)密切相關(guān),所以研究不同基質(zhì)Eu3+、Tb3+摻雜的發(fā)光材料成為熱點(diǎn)之一。鉍基含氧酸鹽具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)和高熱穩(wěn)定性,是一種良好的基質(zhì)材料,備受研究者們青睞。

2、本文選取 Bi2WO6、BiPO4和γ-Bi2MoO6為基質(zhì),制備了Eu3+、Tb3+摻雜Bi2WO6基,BiPO4基和Eu3+摻雜γ-Bi2MoO6基發(fā)光材料。通過(guò)DTA-TG、XRD和IR等對(duì)制備樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并通過(guò)熒光光譜對(duì)其發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　首先,在 EDTA二鈉鹽的參加下,以 Na2WO4為沉淀劑,采用共沉淀法制備了Eu3+、Tb3+摻雜Bi2WO6基紅色和綠色發(fā)光材料。經(jīng)600℃退火處理后,樣品呈正交相

3、Bi2WO6;當(dāng)退火溫度高達(dá)1000℃,樣品呈正交相Bi2(WO4)3。通過(guò)Eu3+和Tb3+分別摻雜Bi2WO6基發(fā)光材料的激發(fā)及發(fā)射光譜,發(fā)現(xiàn)以465 nm和488 nm藍(lán)光作為用最佳激發(fā)波長(zhǎng),可以得到發(fā)光性能優(yōu)良的以Eu3+的5D0→7F2躍遷為主的紅光和以Tb3+的5D4→7F5躍遷為主的綠光發(fā)光材料。該發(fā)光材料與廣泛使用的藍(lán)光LED芯片的輸出波長(zhǎng)相匹配,有望成為適用于藍(lán)光LED芯片的新型光轉(zhuǎn)換紅光和綠光材料。
　　其次,

4、采用共沉淀法及水熱法分別制備了Eu3+、Tb3+摻雜BiPO4基發(fā)光材料。在C2H6O2分散劑的存在下,以(NH4)2HPO4為沉淀劑,采用共沉淀法制備的Eu3+、Tb3+摻雜BiPO4樣品,XRD表明,室溫下制備的樣品為六方相結(jié)構(gòu)BiPO4,經(jīng)400℃退火溫度處理后,開始出現(xiàn)單斜相,當(dāng)退火溫度升高到600℃及以上時(shí),晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榧儐涡毕唷Ｒ?95 nm和377 nm紫外光作為最佳激發(fā)波長(zhǎng),可以分別得到發(fā)光性能優(yōu)良的橙紅色光和綠色發(fā)光材料

5、,其中單斜相發(fā)光性質(zhì)更佳。在C2H6O2分散劑的存在下,采用水熱法制備的Eu3+、Tb3+摻雜BiPO4樣品,隨水熱溫度的升高及水熱時(shí)間的增加也呈現(xiàn)出從六方相向單斜相的轉(zhuǎn)變。通過(guò)激發(fā)及發(fā)射光譜,發(fā)現(xiàn)其最佳激發(fā)波長(zhǎng)同為395 nm和377 nm,且單斜相發(fā)光性質(zhì)更佳,但所得的橙紅色光、綠色光發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度低于共沉淀法所制備的樣品。
　　最后,采用共沉淀法制備了 Eu3+摻雜γ-Bi2MoO6紅色發(fā)光材料。當(dāng)退火溫度為800℃,p

6、H值取5、7、9、11和13時(shí),樣品呈正交相γ-Bi2MoO6。在612 nm波長(zhǎng)光的監(jiān)測(cè)下,樣品γ-Bi2MoO6:Eu3+的激發(fā)光譜中沒有Eu3+→O2-電荷遷移帶及Mo6+→O2-電荷遷移帶所形成的寬的吸收峰,只在466 nm和535 nm處存在強(qiáng)的類線性躍遷峰,且兩處激發(fā)峰強(qiáng)度相差不大,表明該發(fā)光材料與廣泛使用的藍(lán)光LED芯片的輸出波長(zhǎng)相匹配。以466 nm藍(lán)光為最佳激發(fā)波長(zhǎng),可以得到發(fā)光性能優(yōu)良的以Eu3+的5D0→7F2躍遷