Gd2O2SO4:Tb3+纳米荧光粉的共沉淀合成及光致发光

以L-半胱氨酸为硫源,通过共沉淀法成功合成了Gd2O2SO4∶Tb^3+纳米荧光粉。采用X射线衍射(XRD)、差热热重分析(DSC-TG)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和光致发光(PL)光谱对产物的结构、形貌和发光性能进行表征。研究pH值、反应物的摩尔比和Tb3+浓度对产物相组成、形貌和发光性能的影响。结果表明,当Gd^3+∶SO4^2-=2∶3、pH=7.5时,合成的前驱体在800℃煅烧2h可获得单相Gd2O2SO4纳米粉体。该粉体呈近球形,团聚较严重,平均粒径约为30nm。在230nm紫外光激发下,Gd2O2SO4∶Tb^3+纳米荧光粉具有优异的发光性能,主发射峰位于544nm,归属于Tb3+的5D4→7F5跃迁。当Tb^3+浓度达到12%时,Gd2O2SO4∶Tb^3+发光强度达到最大值。Gd2O2SO4∶Tb^3+衰减过程符合双e指数衰减行为,对应的荧光寿命为τ1=0.177μs,τ2=0.119μs。

Gd_2O_2SO_4∶Eu^(3+)荧光粉的湿化学法合成及发光性能

采用氧化钆、氧化铕、硝酸、硫酸铵和氨水为实验原料,通过湿化学法合成了Gd_2O_2SO_4∶Eu^(3+)荧光粉。研究表明硫酸根离子与钆离子的摩尔比(m)对合成产物的物相组成影响很大,较优的m值为15,该m值合成的前驱体在马弗炉中800℃煅烧2 h能转化为单相Gd_2O_2SO_4粉体。该Gd_2O_2SO_4粉体呈准球形,团聚较严重,粒径尺寸大小为1~2μm之间。在270 nm的紫外光激发下,Gd_2O_2SO_4∶Eu^(3+)荧光粉呈现红光发射,主发射波长位于620 nm附近。Eu^(3+)离子的猝灭浓度为15 mol%。