Sr2MgSiO5:Eu2+發(fā)光材料的制備及熒光性能*

閆鳳巧，于 翠

(燕京理工學(xué)院，河北 廊坊 065201)

第四代照明技術(shù)白光LED，與白熾燈等傳統(tǒng)光源相比，具有節(jié)能、環(huán)保、能耗低、壽命長、體積小、響應(yīng)快等諸多優(yōu)點(diǎn)[1-2]，因而引起了人們極大的關(guān)注。基質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)對熒光粉的發(fā)光性能具有很大影響，激活離子的電子躍遷類型不同，受基質(zhì)晶體場影響程度不同，對發(fā)光性能的影響也有所不同。Eu2+離子的4f65d→4f7(8S7/ 2)寬帶躍遷是允許躍遷，受晶體場影響明顯，發(fā)射波長會因基質(zhì)的影響發(fā)生明顯的變化。硅酸鹽是非常重要的熒光粉基質(zhì)之一，應(yīng)用非常廣泛[3-8]鈣鍶鋇三種元素屬于同一主族，在熒光粉中?；ハ嗳〈淖兓|(zhì)環(huán)境，進(jìn)而影響激活劑的發(fā)光性能。本章采用溶膠-凝膠法制備了Eu2+摻雜Sr2MgSiO5熒光粉，考察了Eu2+濃度變化對發(fā)光性能的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 樣品的的制備

采用sol-gel法制備樣品。稱取適量檸檬酸(用量為金屬陽離子的2倍)溶解后備用。稱取適量Sr(NO3)2，Eu2O3，堿式碳酸鎂，將Sr(NO3)2，堿式碳酸鎂加入到檸檬酸溶液使之充分溶解，Eu2O3，用熱的濃硝酸溶解，待全部溶解后將上述溶液混合，加入適量正硅酸乙酯和乙醇，加入氨水調(diào)節(jié)pH值。將配制好的溶液混合后置于恒溫水浴箱中，于80 ℃下恒溫加熱至凝膠。將凝膠放入干燥箱直至得到干凝膠。將干凝膠研磨后放入800 ℃馬弗爐預(yù)燒，還原氣氛下在管式爐中于中一定溫度下燒制成所需樣品。

1.2 樣品表征

XRD表征用德國Bruker-D8 X射線衍射儀測定，采用Cukα(λ=1.54056 ?)，電壓為40 kV，電流是40 mA，步長設(shè)置為0.02°。采用日立F-4600熒光分光光度計(jì)測定發(fā)光粉的激發(fā)和發(fā)射光譜，電壓700 V，狹縫帶通2.5 nm，掃描速度1200 nm/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 XRD結(jié)果分析

圖1 不同溫度下樣品的XRD譜圖Fig.1 XRD patterns of different synthesized at different temperature

2.2 Sr2MgSiO5:Eu2+激發(fā)光譜和發(fā)射光譜

圖的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜Fig.2 Excitation and emission spectra of

2.3 不同Eu2+濃度對Sr2MgSiO5:Eu2+發(fā)光強(qiáng)度的影響

圖3、圖4為在晶化溫度1150 ℃，晶化2 h得到的樣品Sr2MgSiO5:Eu2+光譜強(qiáng)度隨Eu2+濃度變化的情況。可以看出，在相同制備條件下，Sr2MgSiO5:Eu2+光譜強(qiáng)度先隨Eu2+濃度增加而迅速提高，這是由于發(fā)光中心的數(shù)量在增加，亮度增加，在Eu2+摩爾比為0.04時，樣品的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值。Eu2+濃度繼續(xù)增加樣品的發(fā)光強(qiáng)度開始降低，出現(xiàn)濃度猝滅現(xiàn)象。這是由于激活劑Eu2+的摩爾濃度增加到一定程度時，Eu2+位置相互靠近，處于激發(fā)態(tài)的激活劑離子間發(fā)生相互作用，從而增加了新的能量損耗機(jī)理[10]。

圖3 Sr2-xMgSiO5:Eux的激發(fā)光譜Fig.3 Excitation spectra of Sr2-xMgSiO5:Eux

圖4 Sr2-xMgSiO5:Eux的發(fā)射光譜Fig.4 Emission spectra of Sr2-xMgSiO5:Eux

3 結(jié) 論