铕掺杂NASICON结构红色荧光粉制备和发光性能

采用高温固相法在空气气氛中制备了具有NASICON结构的Eu^3+掺杂Na3Zr2Si2PO12:Eu^3+红色荧光粉。利用X射线衍射、漫反射光谱、荧光光谱、荧光寿命衰减曲线以及量子效率系统研究了该样品的晶体结构及荧光性能。结果表明,样品XRD图中不含明显的杂峰,表明在实验浓度范围内Eu^3+的掺杂没有改变基质的晶体结构,样品为单相。合成过程中,需要对样品多次压片烧结,才能获得较好的单相。在近紫外光激发下,样品能发出618 nm红光,荧光强度最大对应的Eu^3+的掺杂摩尔分数是24%。根据Rexter理论分析,浓度猝灭源于Eu^3+离子之间的电四极-电四极相互作用。样品在室温下的最高内量子效率和外量子效率分别是61%和15%,荧光衰减的寿命范围在2.08~2.84 ms。样品Na2.76Zr2Si2PO12:0.24 Eu^3+在150℃时内量子效率约为50%,表明样品具有良好的热稳定性。将样品Na2.76Zr2Si2PO12:0.24 Eu^3+与394 nm波长的紫外芯片封装成LED灯,显色指数达到75.6. Eu^3+掺杂Na3Zr2Si2PO12有望作为一种新型红色荧光粉用于近紫外激发白光LED。

高浓度锰掺杂Ca14Zn6Al10O35荧光粉的近红外第二窗口发光

为了开发新型的深红光或红外发光材料,通过高温固相法在空气中合成了锰掺杂Ca14Zn6Al10O35:Mn荧光粉。采用X射线衍射、反射光谱、荧光光谱、荧光衰减寿命系统研究了该材料的晶体结构及发光性能。结果表明,样品中同时存在着Mn^4+和Mn^5+的荧光发射,前者在深红波段,后者在近红外波段。当12.5%的Al离子被Mn离子替代时,Mn^5+离子的发射达到最强。Mn^5+离子发射是窄带发射,峰值在1157 nm处,对应^1E→^3A2跃迁,荧光寿命为87.46 ms。Mn^5+离子的红外发射的温度敏感性在368 K时达到最大值0.0024 K^–1。此外还观察到了由Mn^4+向Mn^5+的能量传递现象。能量传递拓展了Mn^5+离子发射的激发波长范围,使得商用蓝光芯片能激发Mn^5+的近红外光发射。这种荧光粉能被650 nm的光激发,而在1157 nm处发射,对生物的实时检测有重要的意义。因此,该荧光粉是一种具有多方面应用潜力的红外材料。