NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的制備及發(fā)光性能

馮昕鈺， 樊國棟， 魏曉曉， 張國賢

(陜西科技大學 化學與化工學院， 陜西 西安 710021)

?

NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的制備及發(fā)光性能

馮昕鈺， 樊國棟*， 魏曉曉， 張國賢

(陜西科技大學 化學與化工學院， 陜西 西安 710021)

采用高溫固相法成功制備了一系列新型NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+熒光粉。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)和熒光光譜儀對其晶型結構、微觀形貌以及發(fā)光性能進行了表征。結果表明，所得樣品呈白鎢礦結構，空間點群結構為I41/a，屬于四方晶系結構，顆粒尺寸在75～260 nm之間。在466 nm激發(fā)下，樣品發(fā)射出波長為615 nm的紅光。通過對樣品的熒光壽命、發(fā)光機理和紅橙光分支比(R/O)分析發(fā)現(xiàn)，Eu3+的濃度對樣品熒光壽命影響不大，壽命為0.38～0.39 ms；而隨著Eu3+摻雜濃度增加，R/O值逐漸減小，樣品對稱性增加。同時研究了Eu3+摻雜濃度及溫度對NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+材料發(fā)光強度的影響，結果表明NaY1-x-(MoO4)2∶xEu3+的濃度猝滅現(xiàn)象不明顯，但卻發(fā)生明顯的溫度猝滅現(xiàn)象。由此可見，NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+在發(fā)光二極管(LED)用高效紅色熒光粉領域具有潛在的應用價值。

濃度猝滅； 溫度猝滅； 發(fā)光機理； NaY(MoO4)2； R/O

1 引 言

隨著科技的不斷進步，白光LED繼白熾燈、熒光燈和氣體放電燈成為第四代照明光源。由于其具有壽命長、亮度大、綠色環(huán)保等優(yōu)點，被視為最具前景的照明技術[1-2]。實現(xiàn)白光LED的主要途徑有：組裝紅、綠、藍三基色芯片；組合Y3Al5O12∶Ce3+黃色熒光粉和InGaN藍光芯片，該方法為目前生產白光LED的主要途徑[3]，但由于缺少紅色組分，所以顯色性較差；近紫外LED芯片激發(fā)紅、綠、藍三基色熒光粉，紅色組分的加入使得該方法成為未來發(fā)展的趨勢[4-6]。一種性能優(yōu)異的熒光粉不僅要具有穩(wěn)定的物理和化學性質，同時也應具有很好的顯色性?；|是影響熒光粉發(fā)光性能的要素之一，鉬酸鹽作為基質材料，不僅具有綠色環(huán)保、穩(wěn)定的物理化學性質和較寬的吸收帶以及發(fā)射帶等優(yōu)點，同時，(MoO4)2-能夠將吸收的能量有效地傳遞給摻雜離子。在鉬酸鹽基質中，Mo6-位于四面體的中心，周圍頂點圍繞著4個相同的O2-，具有很好的穩(wěn)定性[7]。因此，對于發(fā)光材料來說，鉬酸鹽不失為一類優(yōu)異的基質材料[8-10]，其中，白鎢礦結構雙陽離子鉬酸鹽基質ARE(MoO4)2(A=Li、Na、K) 更是成為近年來無機發(fā)光材料領域研究的焦點。目前，已經報道過一些以雙陽離子鉬酸鹽為基質的發(fā)光材料，如王軼卓等[11]采用高溫固相法制備了ALn(MoO4)2∶Er3+(A=Na, K;Ln=La,Y)熒光粉，討論了不同基質對熒光粉溫度猝滅的影響。Zhao等[12]采用溶膠凝膠法在400～550 ℃下制備的Li8Bi4-(MoO4)7∶Dy3+熒光粉可被近紫外光有效激發(fā)并發(fā)射產生白光，通過改變Dy3+的摻雜濃度，可以對其色坐標進行改變。Zheng等[13]研究了pH對NaY(MoO4)2∶Tb3+晶型的影響，并討論了其光學性能，當pH=7～8時，其發(fā)光性能最佳。

由于Eu3+優(yōu)異的紅色發(fā)光效應，人們對Eu3+摻雜的無機發(fā)光材料進行了大量的研究。本文成功制備了一系列新型NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+熒光粉。研究了不同濃度Eu3+的摻雜對NaY(MoO4)2的結構、形態(tài)及光學性能的影響，同時對NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、熱釋性以及相關的能量轉移過程進行了詳細的分析，討論了樣品的熒光壽命和色坐標。

2 實 驗

2.1原料及主要儀器

原料：碳酸鈉Na2CO3(99.9%)；氧化釔Y2O3(99.9%)；三氧化鉬MoO3(99.5%)；氧化銪Eu2O3(99.9%)。

儀器：日本理學Ultima Ⅳ型X射線衍射儀(XRD)；法國HORIBA Flouromax-4p型熒光儀；TAP-02型高溫熒光控制器；HATACHI公司S-4800型掃描電子顯微鏡(SEM)。

2.2制備方法

采用高溫固相法制備NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+(x=0.02，0.05，0.08，0.10，0.15，0.18，0.20，0.25，0.30，0.35)。按照上述化學計量比稱量所需原料，在瑪瑙研缽中研磨30 min，將其置于氧化鋁坩堝內，放入馬弗爐中在550 ℃下煅燒4 h，自然冷卻至室溫，充分研磨后即得到不同濃度Eu3+摻雜的熒光粉。

2.3測試與表征

采用XRD對樣品的晶型結構進行分析，輻射源為Cu靶，Kα輻射，λ=0.154 06 nm，40 kV，40 mA，掃描速度4(°)·min-1，步長0.02°，測量角度2θ=5°～90°。采用熒光儀對樣品的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜和壽命衰減曲線進行分析，激發(fā)光源為150 W氙燈，發(fā)射和激發(fā)檢測器狹縫寬度均為1 nm，采用加熱附件測量樣品的熱釋性。采用SEM觀察樣品的微觀形貌。制樣時，將鋁箔紙裁剪為合適大小貼于導電膠上后，貼在樣品臺上，取少量待測樣品溶于乙醇溶液中，放入超聲清洗儀中超聲10 min，用針管取上層液體滴在鋁箔紙表面，放置數(shù)小時晾干后即可測試。

3 結果與討論

3.1NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的晶型與形貌分析

圖1為NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+與標準卡片對比的XRD圖。通過對比發(fā)現(xiàn)，所制備的樣品與白鎢礦結構NaY(MoO4)2的標準卡片JCPDS No. 52-1802基本一致，空間點群結構為I41/a，屬于四方晶系結構。譜圖中出現(xiàn)部分微弱的雜質峰，分別為反應不完全的MoO3和中間產物Na2MoO4的衍射峰。樣品的晶胞參數(shù)、晶胞體積和晶粒尺寸均被計算(詳見表1)，數(shù)據顯示，隨著Eu3+摻雜濃度的增加，Eu3+摻雜樣品的晶胞體積逐漸增大，這是由于Eu3+(CN=8)的半徑0.094 7 nm比Y3+(CN=8)的半徑0.090 0 nm略大，當Eu3+進入到NaY(MoO4)2中取代Y3+時會引起晶格的擴大，從而導致晶胞參數(shù)和晶胞體積的變大。根據Scherrer公式可計算出不同濃度Eu3+摻雜樣品的晶粒尺寸，從表1中可以看出，隨著摻雜濃度的增加，樣品的晶粒尺寸逐漸減小，說明Eu3+摻雜對晶體的生成有一定程度的抑制作用，這和文獻報道的結果相一致[14-16]。

圖1 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的XRD圖譜

表1 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的晶胞參數(shù)、晶胞體積和晶粒尺寸

圖2為樣品NaY0.82(MoO4)2∶0.18Eu3+的SEM圖，圖2(a)為樣品在放大30 000倍下的SEM圖，圖2(b)為樣品在放大50 000倍下的SEM圖。從圖中均可以看出，所制備的粒子表現(xiàn)為多面體形狀，顆粒尺寸約在75～260 nm之間，與上述計算晶粒尺寸相比略大，說明樣品有輕微團聚現(xiàn)象產生。

圖2 NaY0.82(MoO4)2∶0.18Eu3+的SEM圖。(a) 低放大倍數(shù)；(b) 高放大倍數(shù)。

3.2發(fā)光性能

3.2.1 激發(fā)光譜

圖3為樣品NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+(x=0.02，0.05，0.08，0.10，0.15，0.18，0.20，0.25，0.30，0.35)的激發(fā)光譜，監(jiān)測波長為615 nm。該光譜主要由以下兩部分組成：第一部分是由220～360 nm的寬譜組成的電子轉移帶(CTB)，峰值位于308 nm。根據軌道理論，CTB的產生是由于O2-的2p軌道至Eu3+的4f以及Mo6-的4d軌道間的電子轉移[17]。另一部分是由于Eu3+的4f-4f躍遷引起的，表現(xiàn)為363，383，396，417，466，536 nm等一系列銳峰，分別對應7F0→5D4、7F0→5L7、7F0→5L6、7F0→5D3、7F0→5D2、7F0→5D1的電子躍遷。其中最強的兩個激發(fā)峰位于393 nm和466 nm，說明這類熒光粉可以很好地被近紫外和藍光激發(fā)。

圖3 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的激發(fā)光譜

3.2.2 發(fā)射光譜

圖4為樣品NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+(x=0.02，0.05，0.08，0.10，0.15，0.18，0.20，0.25，0.30，0.35)在室溫下的發(fā)射光譜，激發(fā)波長為466 nm。樣品在615 nm處有一個強發(fā)射峰，屬于Eu3+的4f-4f躍遷(5D0→7F2)。由于受到周圍晶體場環(huán)境的影響，發(fā)射峰分裂為兩個峰(612 nm和615 nm)。圖中分別位于592，654，701 nm處的3個較弱的發(fā)射峰，歸屬于Eu3+的5D0→7F1、5D0→7F3、5D0→7F4躍遷。通過對比不同濃度Eu3+摻雜對樣品發(fā)光性能的影響發(fā)現(xiàn)，隨著Eu3+的濃度增加，樣品的發(fā)射強度逐漸增大，x=0.08時強度達到最大，繼續(xù)增加Eu3+的濃度，發(fā)射強度基本保持不變。

稀土離子4f-4f躍遷產生的發(fā)光效應主要受電偶極或磁偶極作用的影響[18]。根據Judd-Ofeld理論[19]，樣品在592 nm(5D0→7F1)的躍遷為典型的磁偶極躍遷，相應于Eu3+占據基質中的對稱格位，受周圍環(huán)境的影響較??；而615 nm(5D0→7F2)的躍遷屬于典型的電偶極躍遷，相應于Eu3+占據基質中的非對稱性格位，對周圍環(huán)境的變化非常敏感。由圖4可以看出，磁偶極躍遷592 nm(5D0→7F1)相較于電偶極躍遷615 nm(5D0→7F2)要弱得多。同時，我們也可根據5D0→7F2躍遷與5D0→7F1躍遷的熒光強度之比(R/O)來衡量Eu3+占據格位對稱性的強弱[20]。通常認為Eu3+和O2-的相互作用的本質是O2-的2p軌道和Eu3+的4f空軌道之間的電子轉移，并與Eu3+的自旋軌道耦合和晶體場環(huán)境高度相關，而耦合作用的強弱主要取決于Eu3+和O2-的平均距離。樣品的R/O值詳見表2。結果顯示，隨著Eu3+摻雜濃度的增加，樣品的R/O值逐漸減小。由Judd-Ofeld理論可證明體系中R/O值減小使得Eu3+-O2-的共價性減弱，從而使得樣品對稱性增加，這可能是由于周圍環(huán)境對Mo6--O2--Eu3+間平均距離作用的結果。同時，樣品Eu3+-O2-共價性的減弱使得其間的距離增加，從而導致基質的晶格擴大，這與上文XRD晶胞體積的計算結果相一致。

圖4 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的發(fā)射光譜

表2 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的R/O值

3.3熒光壽命及色坐標

樣品NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的光強衰減曲線可由單指數(shù)函數(shù)來模擬[21]：

I=I0exp(-t/τ)

(1)

其中，I為發(fā)光強度，I0為初始發(fā)光強度，τ為熒光壽命。圖5為NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的光強衰減曲線，圖中測量值與公式(1)能夠很好地擬合。壽命測量值和色坐標詳見表3，不同濃度摻雜的樣品的壽命為0.38～0.39 ms左右，樣品壽命足夠短，說明其能夠應用于固態(tài)照明中[22-24]。

圖5 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的光強衰減曲線

表3 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的色坐標及壽命

光致發(fā)光樣品呈現(xiàn)的顏色可用色度坐標來表示，其結果可利用發(fā)射光譜數(shù)據通過CIE1931(Commission International de L’Eclairage)系統(tǒng)的色度坐標計算方法得到。圖6為樣品NaY1-x-(MoO4)2∶xEu3+的色坐標圖，插圖為樣品在紫外光下的發(fā)光效果圖。由圖中可以看出，樣品隨Eu3+摻雜濃度的增加其色坐標沿A→B向紅光區(qū)域移動。

圖6 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的CIE1931色度圖

Fig.6 Chromaticity diagram(CIE) of NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+

3.4發(fā)光機制

圖7為NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的能量轉移機制?？梢钥闯?，能量由電子轉移帶(CTB)轉移至Eu3+，被基態(tài)7F0吸收并躍遷至激發(fā)態(tài)。電子被激發(fā)至5D2能級，能量經過平衡輻射轉移至5D0后，再經過非平衡輻射至7FJ(J=1，2，3，4)發(fā)出紅光。

圖7 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的能量轉移機制

Fig.7 Energy transfer diagram for theNaY1-x(MoO4)2∶xEu3+

3.5熱釋性

熒光粉的熱釋性對LED的應用具有重要的意義。圖8為在466 nm激發(fā)下，樣品分別在30，50，70，100，150，200，250，300 ℃下所測得的615 nm發(fā)射強度隨溫度的變化關系曲線。由圖中可以看出，隨著溫度的升高，發(fā)射強度逐漸降低，當Eu3+摻雜摩爾分數(shù)為0.08時，溫度由30 ℃升至50 ℃，發(fā)射強度急劇下降，發(fā)生明顯的溫度猝滅現(xiàn)象。

圖8 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+的 615 nm發(fā)射強度隨溫度的變化曲線

Fig.8 Emission intensities of NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+as a function of temperature (λem=615 nm)

樣品發(fā)生溫度猝滅現(xiàn)象是由于發(fā)生無輻射躍遷的幾率增大，使得能量損失增加，發(fā)射強度降低。電子發(fā)生無輻射躍遷的速率在一定程度上決定了溫度對發(fā)光強度的影響，而無輻射躍遷的速率又與溫度相關[25-26]。這種現(xiàn)象可以通過圖9來解釋，曲線g為Eu3+處于基態(tài)時的能級，曲線e為激發(fā)態(tài)能級，兩條位形曲線相交于F點。常溫下，當Eu3+受到光源激發(fā)時，電子由g能級躍遷至e能級，隨后電子通過非輻射弛豫下降至曲線的最低點C處，然后沿著路徑a經過輻射躍遷返回到基態(tài)。隨著溫度的逐漸升高，發(fā)光中心在C點可能就不會失去振動能發(fā)生輻射躍遷，而是獲得能量ΔE，到達兩條位形坐標的交點F。由于電子-聲子耦合作用，系統(tǒng)會沿著路徑FBA無輻射躍遷回基態(tài)，從而發(fā)生溫度猝滅。

圖9 NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+位形坐標曲線

Fig.9 Configurational coordinate diagram of the NaY1-x-(MoO4)2∶xEu3+

4 結 論

本文成功制備了一系列新型NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+熒光粉。這種熒光粉能夠被近紫外和藍光激發(fā)并發(fā)射出紅光，主要發(fā)射波長位于615 nm(5D0→7F2)。通過對R/O分析發(fā)現(xiàn)，隨著Eu3+摻雜濃度的增加，R/O逐漸減小，說明樣品的對稱性增加，這可能是由于Mo6--O2--Eu3+間平均距離改變作用的結果。但熒光粉對Eu3+的濃度不敏感，濃度猝滅效應不明顯，同時通過對樣品的熱釋性研究發(fā)現(xiàn)，樣品表現(xiàn)出強烈的溫度猝滅現(xiàn)象。采用位形坐標對該現(xiàn)象進行分析，結果表明，造成其溫度猝滅的主要原因是電子-聲子耦合作用使得電子發(fā)生無輻射躍遷的幾率增加，從而產生溫度猝滅現(xiàn)象。通過對樣品的壽命衰減曲線的分析發(fā)現(xiàn)，不同濃度Eu3+摻雜的樣品的熒光壽命在0.38～0.39 ms之間。隨著Eu3+摻雜濃度的增加，樣品的色坐標在CIE1931色度圖上由橙紅色向紅色部分移動，說明Eu3+摻雜濃度越大，色坐標越接近紅色區(qū)域。以上結果表明，NaY1-x-(MoO4)2∶xEu3+在發(fā)光器件和固態(tài)照明等領域具有潛在的應用價值。

[1] LEE J S, ARUNKUMAR P, KIM S,etal.. Smart design to resolve spectral overlapping of phosphor-in-glass for high-powered remote-type white light-emitting devices [J].Opt.Lett., 2014, 39(4):762-765.

[2] XUAN T T, LIU J Q, XIE R J,etal.. Microwave-assisted synthesis of CdS/ZnS∶Cu quantum dots for white light-emitting diodes with high color rendition [J].Chem.Mater., 2015, 27(4):1187-1193.

[3] 肖華, 呂毅軍, 朱麗虹, 等. 遠程熒光體白光發(fā)光二極管的發(fā)光性能 [J]. 光子學報, 2014, 43(5):0523003-1-6. XIAO H, LV Y J, ZHU L H,etal.. Luminous performance of remote phosphor white LED [J].ActaPhoton.Sinica, 2014, 43(5):0523003-1-6. (in Chinese)

[4] JUNG H S, KIM Y J, HA S W,etal.. White light-emitting diodes using thermally and photochemically stable fluorescent silica nanoparticles as color-converters [J].J.Mater.Chem. C, 2013, 1(37):5879-5884.

[5] GEORGE N C, DENAULT K A, SESHADRI R. Phosphors for solid-state white lighting [J].Annu.Rev.Mater.Res., 2013, 43(1):481-501.

[6] 楊志平, 方恒九, 李旋旋, 等. SrLiAl3N4∶Eu2+紅色熒光粉的制備與發(fā)光特性 [J]. 發(fā)光學報, 2016, 37(1):1-6. YANG Z P, FANG H J, LI X X,etal.. Syntheis and luminescence properties of SrLiAl3N4∶Eu2+red phosphor [J].Chin.J.Lumin., 2016, 37(1):1-6. (in Chinese)

[7] ZHANG X, LIU Y F, LU B Y,etal.. Molten salt synthesis and tunable photoluminescent properties of Eu3+-Tb3+doped NaY(MoO4)2microcrystals [J].J.Mater.Sci.-Mater.Electron., 2015, 26(5):2987-2994.

[8] DUTTA S, SOM S, SHARMA S K. Luminescence and photometric characterization of K+compensated CaMoO4∶Dy3+nanophosphors [J].DaltonTrans., 2013, 42(26):9654-9661.

[9] GAI S L, LI C X, YANG P P,etal.. Recent progress in rare earth micro/nanocrystals: soft chemical synthesis, luminescent properties, and biomedical applications [J].Chem.Rev., 2013, 114(4):2343-2389.

[10] KACZMAREK A M, VAN HECKE K, VAN DEUN R. Enhanced luminescence inLn3+-doped Y2WO6(Sm, Eu, Dy) 3D microstructures through Gd3+codoping [J].Inorg.Chem. 2014, 53(18):9498-9508.

[11] 王軼卓, 張艷秋, 林成新, 等. 溫度對ALn(MoO4)2∶Er3+熒光粉發(fā)光性質的影響 [J]. 發(fā)光學報, 2015, 36(12):1355-1362. WANG Y Z, ZHANG Y Q, LIN C X,etal.. Temperature dependence of fluorescent properties ofALn(MoO4)2∶Er3+phosphors [J].Chin.J.Lumin., 2015, 36(12):1355-1362. (in Chinese)

[12] ZHAO J, GUO C F, SU X Y,etal.. Electronic structure and luminescence properties of phosphor Li8Bi2(MoO4)7∶Dy3+[J].J.Am.Ceram.Soc., 2014, 97(6):1878-1882.

[13] ZHENG H, CHEN B J, YU H Q,etal.. Influence of microwave hydrothermal reaction factor on the morphology of NaY(MoO4)2nano-/micro-structures and luminescence properties of NaY(MoO4)2∶Tb3+[J].RSCAdv., 2015, 5(69):56337-56347.

[14] GHOSH S K, ROUT S K, TIWARI A,etal.. Structural refinement, Raman spectroscopy, optical and electrical properties of (Ba1-xSrx)MoO4ceramics [J].J.Mater.Sci.-Mater.Electron., 2015, 26(11):8319-8335.

[15] ZHANG W Y, VALLOPPILLY S, LI X Z,etal.. Magnetism of rapidly quenched Sm1-xZrxCo5nanocrystalline materials [J].IEEETrans.Magnet., 2013, 49(7):3353-3355.

[16] LI Y J, HAO S E, XIA X,etal.. Preparation, structure, and electrical properties of Ca1-xErxMnO3powders [J].J.Elecron.Mater., 2013, 42(4):745-751.

[17] WANG Z J, LI P L, GUO Q L,etal.. Solid-state synthesis and luminescent properties of yellow-emitting phosphor NaY(MoO4)2∶Dy3+for white light-emitting diodes [J].Luminescence， 2015, 30(6):842-846.

[18] 付作嶺, 董曉睿, 盛天琦, 等. 納米晶體中稀土離子的發(fā)光性質及其變化機理研究 [J]. 中國光學, 2015, 8(1):139-144. FU Z L, DONG X R, SHENG T Q,etal.. Luminescene properties and various mechanisms of rare earth ions in the nanocrystals [J].Chin.Opt., 2015, 8(1):139-144. (in Chinese)

[19] 徐敘瑢, 蘇勉曾. 發(fā)光學與發(fā)光材料 [M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2004:172-175. XU X R, SU M C.LuminescenceandLuminescentMaterials[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2004:172-175. (in Chinese)

[20] DAI P P, ZHANG X T, ZHOU M,etal.. Thermally stable pyrochlore Y2Ti2O7∶Eu3+orange-red emitting phosphors [J].J.Am.Ceram.Soc., 2012, 95(2):658-662.

[21] YANG W J, LUO L Y, CHEN T M,etal.. Luminescence and energy transfer of Eu- and Mn-coactivated CaAl2Si2O8as a potential phosphor for white-light UVLED [J].Chem.Mater., 2005, 17(15):3883-3888.

[22] LI X Z, LIN Z B, ZHANG L Z,etal.. Growth, thermal and spectral properties of Nd3+-doped NaGd(MoO4)2crystal [J].J.Cryst.Growth， 2006, 290(2):670-673.

[23] LI X Z, WANG G F. Spectral parameters of Nd3+ion in Nd3+∶NaGd(MoO4)2crystal [J].Chin.J.Struct.Chem., 2006, 25(4):392-394.

[24] VORON’KO Y K, SUBBOTIN K A, SHUKSHIN V E,etal.. Growth and spectroscopic investigations of Yb3+-doped NaGd(MoO4)2and NaLa(MoO4)2-new promising laser crystals [J].Opt.Mater., 2006, 29(2-3):246-252.

[25] 林燕金, 黃衍堂, 吳錦樹, 等. 稀土熒光特性與溫度關系 [J]. 光子學報, 2016, 45(1):0116002. LIN Y J, HUANG Y T, WU J S,etal.. Relationship between rare earth fluorescence characteristic and temperature [J].ActaPhoton.Sinica., 2016, 45(1):0116002. (in Chinese)

[26] XIN S Y, WANG Y H, ZHU G,etal.. Structure- and temperature-sensitive photoluminescence in a novel phosphate red phosphor RbZnPO4∶Eu3+[J].DaltonTrans., 2015, 44(36):16099-16106

馮昕鈺(1989-)，女，陜西咸陽人，碩士研究生,2011年于陜西科技大學獲得學士學位，主要從事稀土摻雜光致發(fā)光材料的研究。

E-mail: fengxinyv@163.com樊國棟(1964-)，男，山西運城人，博士，教授，2005年于北京理工大學獲得博士學位，主要從事環(huán)境污染物凈化催化材料、光致發(fā)光材料以及天然油脂改性化學品的研究。

E-mail: fangd@sust.edu.cn

Preperation and Luminescence Properties of NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+

FENG Xin-yu, FAN Guo-dong*, WEI Xiao-xiao, ZHANG Guo-xian

(CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,ShaanxiUniversityofScience&Technology,Xi’an710021,China)
*CorrespondingAuthor,E-mail:fangd@sust.edu.cn

A series phosphors of NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+were prepared by a solid-state reaction, and their crystal structure, microstructure and luminescence properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and fluorescence spectrophotometer. The phosphors possess scheelite tetragonal crystal structure with a space groupI41/a, the particle size is between 75-260 nm, and the samples show intense peak at 615 nm under the excitation of 466 nm. The decay curves of NaY1-x(MoO4)2∶xEu3+, luminescent mechanism and the luminescence branch ratio (R/O) were also studied. The result shows that the concentration of the Eu3+have small influence on the lifetime of the samples, and the lifetime is about 0.38-0.39 ms, and the R/O ratio decreases with the increase of the Eu3+, so that the symmetry of the samples increases. With the concentration increase of the doped Eu3+, the sample doesn’t show concentration quenching clearly, while the phosphor shows thermal quenching obviously through the studied on the temperature stability. All these results suggest that the obtained powder phosphor has potential application in the field of light-emitting diode.

concentration quenching; thermal quenching; luminescent mechanism; NaY(MoO4)2; R/O

2016-06-28；

2016-08-29

陜西省工業(yè)科技攻關項目(2016GY-142)； 陜西省教育廳重點實驗室科研計劃(14JS015)； 陜西科技大學研究生創(chuàng)新基金資助項目 Supported by Industrial Science and Technology Project of Shaanxi Province(2016GY-142); Key Laboratory of Shaanxi Provincial Department of Education(14JS015); Graduate Student Innovation Fund of Shaanxi University of Science and Technology

1000-7032(2017)01-0013-08

O482.31

A

10.3788/fgxb20173801.0013