Al^(3+)掺杂对Ca_(3)(Zr,Ti)Si_(2)O_(9):Bi^(3+)蓝色荧光粉发光性能的影响

文章通过高温固相法成功制备出了Ca_(3)(Zr,Ti)Si_(2)O_(9):Bi^(3+),Al^(3+)系列荧光粉,其发射峰位于420 nm,对应Bi^(3+)离子的6s→6p跃迁。采用Al3+离子替代的实验策略,优化了荧光粉的发光性能。发现Al3+离子的掺入使晶体颗粒分布均匀,荧光粉的发射强度增强,量子效率有效提高、荧光寿命减小。通过高斯拟合分析Bi^(3+)离子在该荧光粉中的格位占据情况发现Bi^(3+)离子占据两种不同Ca^(2+)的格位,而Al^(3+)离子的掺入,减小Bi3+离子发光中心之间的临界距离,以及促进Bi^(3+)离子格位-格位之间的能量转移,导致荧光粉的临界浓度减小。通过色坐标计算表明荧光粉的色纯度也有效提高。研究表明,阳离子替代的实验策略能够成功优化荧光粉的发光性能,在促进植物光合作用的LED照明器件中具有潜在应用价值。

Mg^(2+)掺杂对上转换发光材料Na_(2)Zn_(3)Si_(2)O_(8):Er^(3+)发光性能的影响

采用高温固相法成功合成了新型Mg^(2+)掺杂Na_(2)Zn_(3)Si_(2)O_(8):Er^(3+)荧光粉,研究了其物相结构、上转换发光特性以及热稳定性和单色性。研究结果表明,Mg^(2+)离子的掺杂对Na_(2)Zn_(3)Si_(2)O_(8):Er^(3+)晶体结构没有影响,并且在980 nm激发下出现了Er^(3+)离子的绿色和红色特征发射带,Mg^(2+)离子的掺入使Er^(3+)离子在661 nm处的红色发射强度提高了16倍,这归因于随着掺杂Mg^(2+)离子CO32-基团和OH-基团数量的逐渐减少,无辐射跃迁几率减少,最终导致发光强度的增强。通过热稳定性研究发现,Na_(2)Zn_(3)Si_(2)O_(8):3%Er^(3+)、1%Mg^(2+)在25℃~250℃温度范围内表现出较好的热稳定性,并随着温度的升高样品呈橙红色发光。优化后的样品在固态照明领域有潜在应用价值。

绿色K_(2-x)Na_(x)Zn_(0.94)SiO_(4)∶0.06Mn^(2+)荧光粉晶体相变对光致发光性能的影响

采用高温固相法,通过阳离子替代的实验策略,制备出系列窄带发射且颜色可由深黄色调至绿色的K_(2-x)Na_(x)Zn_(0.94)SiO_(4)∶0.06Mn^(2+)(0≤x≤2)荧光粉。用X射线粉末衍射仪对样品的物相进行表征,通过扫描电子显微镜和能量色散谱测试对样品的形貌和元素分布进行分析。结果表明,成功地合成了纯相且元素分布均匀的K_(2-x)Na_(x)Zn_(0.94)SiO_(4)∶0.06Mn^(2+)(0≤x≤2)荧光粉。在蓝光激发下,随着Na+离子逐渐代替K+离子,K_(2-x)Na_(x)Zn_(0.94)SiO_(4)∶0.06Mn^(2+)(0≤x≤2)荧光粉的发光强度逐渐增强,原荧光粉的发光强度得到有效提高的同时发光颜色由深黄色调至绿色。在427 nm激光的激发下:当x=0.8时,K_(1.2)Na_(0.8)Zn_(0.94)SiO_(4)∶0.06Mn^(2+)荧光粉发光最强;当x=2.0时,即K+完全被Na+替代,Na_(2)Zn_(0.94)SiO_(4)∶0.06Mn^(2+)荧光粉发射出中心波长为517 nm、半峰全宽为32 nm的绿光,相较于商用β-SiAlON∶Eu^(2+)绿色荧光粉,其半峰全宽更窄。