Sr2MgSiO5:Eu2+发光材料的制备及荧光性能*

2020-03-06闫凤巧

广州化工 2020年3期

闫凤巧，于翠

(燕京理工学院，河北廊坊 065201)

第四代照明技术白光LED，与白炽灯等传统光源相比，具有节能、环保、能耗低、寿命长、体积小、响应快等诸多优点[1-2]，因而引起了人们极大的关注。基质组成和结构对荧光粉的发光性能具有很大影响，激活离子的电子跃迁类型不同，受基质晶体场影响程度不同，对发光性能的影响也有所不同。Eu2+离子的4f65d→4f7(8S7/ 2)宽带跃迁是允许跃迁，受晶体场影响明显，发射波长会因基质的影响发生明显的变化。硅酸盐是非常重要的荧光粉基质之一，应用非常广泛[3-8]钙锶钡三种元素属于同一主族，在荧光粉中常互相取代，改变基质环境，进而影响激活剂的发光性能。本章采用溶胶-凝胶法制备了Eu2+掺杂Sr2MgSiO5荧光粉，考察了Eu2+浓度变化对发光性能的影响。

1 实验

1.1 样品的的制备

采用sol-gel法制备样品。称取适量柠檬酸(用量为金属阳离子的2倍)溶解后备用。称取适量Sr(NO3)2，Eu2O3，碱式碳酸镁，将Sr(NO3)2，碱式碳酸镁加入到柠檬酸溶液使之充分溶解，Eu2O3，用热的浓硝酸溶解，待全部溶解后将上述溶液混合，加入适量正硅酸乙酯和乙醇，加入氨水调节pH值。将配制好的溶液混合后置于恒温水浴箱中，于80 ℃下恒温加热至凝胶。将凝胶放入干燥箱直至得到干凝胶。将干凝胶研磨后放入800 ℃马弗炉预烧，还原气氛下在管式炉中于中一定温度下烧制成所需样品。

1.2 样品表征

XRD表征用德国Bruker-D8 X射线衍射仪测定，采用Cukα(λ=1.54056 Å)，电压为40 kV，电流是40 mA，步长设置为0.02°。采用日立F-4600荧光分光光度计测定发光粉的激发和发射光谱，电压700 V，狭缝带通2.5 nm，扫描速度1200 nm/min。

2 结果与讨论

2.1 XRD结果分析

图1 不同温度下样品的XRD谱图Fig.1 XRD patterns of different synthesized at different temperature

2.2 Sr2MgSiO5:Eu2+激发光谱和发射光谱

图的激发光谱和发射光谱Fig.2 Excitation and emission spectra of

2.3 不同Eu2+浓度对Sr2MgSiO5:Eu2+发光强度的影响

图3、图4为在晶化温度1150 ℃，晶化2 h得到的样品Sr2MgSiO5:Eu2+光谱强度随Eu2+浓度变化的情况。可以看出，在相同制备条件下，Sr2MgSiO5:Eu2+光谱强度先随Eu2+浓度增加而迅速提高，这是由于发光中心的数量在增加，亮度增加，在Eu2+摩尔比为0.04时，样品的发光强度达到最大值。Eu2+浓度继续增加样品的发光强度开始降低，出现浓度猝灭现象。这是由于激活剂Eu2+的摩尔浓度增加到一定程度时，Eu2+位置相互靠近，处于激发态的激活剂离子间发生相互作用，从而增加了新的能量损耗机理[10]。