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

1、隨著科學技術的進步,對光學功能材料提出了更高的要求,使得稀土發(fā)光材料在稀土各應用領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源,并得到了廣泛的研究。Eu3+、Tb3+的發(fā)光性質同與之匹配的基質材料的種類、晶相及性質密切相關,所以研究不同基質Eu3+、Tb3+摻雜的發(fā)光材料成為熱點之一。鉍基含氧酸鹽具有穩(wěn)定的晶體結構和高熱穩(wěn)定性,是一種良好的基質材料,備受研究者們青睞。

2、本文選取 Bi2WO6、BiPO4和γ-Bi2MoO6為基質,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DTA-TG、XRD和IR等對制備樣品的結構進行了表征,并通過熒光光譜對其發(fā)光性質進行了研究。
　　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600℃退火處理后,樣品呈正交相

3、Bi2WO6;當退火溫度高達1000℃,樣品呈正交相Bi2(WO4)3。通過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)現以465 nm和488 nm藍光作為用最佳激發(fā)波長,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光LED芯片的輸出波長相匹配,有望成為適用于藍光LED芯片的新型光轉換紅光和綠光材料。
　　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構BiPO4,經400℃退火溫度處理后,開始出現單斜相,當退火溫度升高到600℃及以上時,晶相轉變?yōu)榧儐涡毕?。?95 nm和377 nm紫外光作為最佳激發(fā)波長,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間的增加也呈現出從六方相向單斜相的轉變。通過激發(fā)及發(fā)射光譜,發(fā)現其最佳激發(fā)波長同為395 nm和377 nm,且單斜相發(fā)光性質更佳,但所得的橙紅色光、綠色光發(fā)光材料的發(fā)光強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。當退火溫度為800℃,p

6、H值取5、7、9、11和13時,樣品呈正交相γ-Bi2MoO6。在612 nm波長光的監(jiān)測下,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處存在強的類線性躍遷峰,且兩處激發(fā)峰強度相差不大,表明該發(fā)光材料與廣泛使用的藍光LED芯片的輸出波長相匹配。以466 nm藍光為最佳激發(fā)波長,可以得到發(fā)光性能優(yōu)良的以Eu3+的5D0→7F2躍遷