利用碱金属碳酸盐提高空气中制备BaMgSiO4Eu2+的发光性能研究.pdfVIP

助 锨 材 料 利用碱金属碳酸盐提高空气中制备 BaMgSi04：Eu2+的发光性能研究’ 游潘丽1,2，刘丽娟1，姚亚东1，黄忠兵1，廖晓明1，尹光福1 (1．四川大学材料科学与工程学院，l四)ll成都610065； 2．西昌学院工程技术学院，四川西昌615013) 摘 要： 通过高温固相反应在空气中制备了一系列 Eu抖掺杂的BaMgSiO。：Eu2+发光材料，研究了其发 光性能及M2C03(M=Li、Na、K)助溶剂对其性能的影小等特点，能有效调整晶体结构对称性；可以作为助溶 响。利用X射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱(PL)和扫剂降低合成温度，提高发光材料的发光性能[9‘1引。然 描电镜(SEM)对合成的样品进行表征。研究表明， Eu2+进入Ba(1)和Ba(2)位置有利于Eu2+在空气中稳Eu3+离子还原成Eu2+离子的影响报道很少。 定存在。M2CO。(M=Li、Na、K)助溶剂促进Eu3+离本文以BaMgSiO。物质为例，在空气中通过高温 子在空气中还原成Eu2+离子，提高了BaMgSiO。： Eu2+的发光强度。当Na2CO。用量为’6％时，BaMg— siO。：Eu2+的发光强度达到还原气氛中制备的91％。 关键词： 稀土发光；碱金属碳酸盐；BaMgSiOt： Eu2+；助溶剂；Eu2+稳定性 中图分类号：064；043；TN2文献标识码：A 文章编号：1001-9731(2010)11-2014—04 1 引 言 Eu2+掺杂的发光材料已经广泛用在LEDs照明、的91％。 PDP等离子体显示、长余辉发光等许多领域。一般制 2 实 验 备Eu2+离子掺杂的发光材料，是用Eu。O。为原料，通 过一定的温度在还原气氛(如Hz／Nz、CO，Hz)中将通过高温固相反应在空气中制备一系列BaMg- Eu3+离子还原成Eu2+离子。然而，也有一些具有三维 刚性四面体密闭结构的发光材料，在非还原气氛中也 能将Eu3+离子还原成Eu2+离子，如BaMgSi04： Euc川、BaZnSi04：Eu[21、MAl2Si208：Eu(M=Ca、Sr、 Ba)C引、BaMgAlloOl7：Eu[引、SrB407：Eu[5。、BaAl204称好的原料在玛瑙研钵机中研磨1h，混合均匀后装入 ：EuE 6。、BaBP03：Eu[73等物质。彭‘1’2·63和裴‘81等对刚玉坩埚，在900℃预烧4h，冷却取出后再次研磨均匀 在非还原气氛中，Eu3+离子还原成Eu2+离子这类物质在1250℃煅烧4h，取出磨成细粉供性能检测。为了比 进行了系统的研究，并用电荷补偿模式解释了这种不 较，在还原气氛中制备了不含助溶剂的BaMgSiO。： 常见的还原现象。与还原气氛相比较，空气中制备含 Eu2+发光材料(记为HB)。 Eu2+离子的发光材料，无疑具有操作简单、降低成本 用X射线粉末衍射仪(XRD)对所制备的样品进 等优点。但空气中制备的Eu2+离子掺杂物质的发光行物相检测；样品的荧光光谱用日立F-7000型荧光光 强度相对较低，提高其发光强度十分必要，目前关于这 方面的研究和报道还较少。 BaMgSiO。tEu2+是重要发绿光的LEDs用发光 材料。V．Sivakumar[叼报道，通过Li+电荷补偿和能检测都在室温条件下完成。 Ce3+对Eu2+的能量传递，BaMgSi04：Eu2+，Ce3+的 发光强度与商用ZnS：Cu，Al相当。2003年已报道 教育部高等教育博士培养计划资助项目(20070610131) 收到初稿日期：2010一04—22 收到修改稿日期：2010—09—15 通讯作者：尹光福 作者简介：游潘丽(1969一)，女，重庆永川人，副教授，博士，主要从事发光材料的教学和科研工作。 游潘丽等：利用碱金属碳酸盐提高空气中制备BaMgSiO,：Eu2+的发光性能研究 3结果和讨论 3．1 BaMgSiO。：Eu2+发光材料的物相分析 空气中制备分别添加2％MzC0s(M=Li、Na、K) 和没加助溶剂BaMgSiO．：Eu2+的样品，其X