Sr4Al2O7:Re3+, R+ (Re=Eu、Dy; R=Li、Na、K)荧光粉的溶胶-凝胶法制备及其发光性能,张文涛,候世欣,利用溶胶-凝胶法制备出碱金属电荷补偿的Sr4Al2O7:Eu3+/Dy3+荧光粉,并详细研究了该Sr4Al2O7:Re3+, R+ (Re=Eu、Dy; R=Li、Na、K)系列荧光粉的结构与�
《溶胶-凝胶法制备Sr4Al2O7:Re3+, R+ (Re=Eu和Dy; R=Li、Na、K)荧光粉及其发光性能研究》
本文详细介绍了通过溶胶-凝胶法(Sol-gel method)合成Sr4Al2O7:Eu3+/Dy3+荧光粉,并添加碱金属作为电荷补偿剂(R=Li、Na、K)的过程。这些荧光粉因其在白色发光二极管(white LEDs)中的潜在应用而受到关注,因为它们能够提供高效、长寿命和环保的照明。
溶胶-凝胶法制备是一种常见的无机材料合成方法,它具有精确控制成分、均匀混合、易于实现纳米级粒子以及低温成型等优点。在此过程中,原料首先形成溶胶,随后转化为凝胶,最终经过热处理得到固态产物。这种方法对于制备复杂氧化物如Sr4Al2O7:Re3+, R+具有显著优势。
研究表明,经过1400°C的高温处理后,所合成的样品具有与标准Sr4Al2O7相匹配的结构。在紫外光(UV)激发下,所有Sr4Al2O7:Re3+, R+样品显示出550nm到700nm范围内的几个窄发射峰,这是由于Eu3+离子的4f→4f跃迁引起的。同时,这些荧光粉都表现出492nm和582nm的两个发射峰,分别对应于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁。这些特性表明,这些荧光粉具有良好的发光性能。
特别值得注意的是,添加碱金属电荷补偿剂显著提高了Sr4Al2O7:Re3+, R+荧光粉的发光强度,这为使用UV芯片的白光LED提供了更好的选择。这是因为碱金属离子的存在可以调整晶体结构,改善激发和发射过程,从而提高发光效率。
白色LEDs的广泛应用,如室内照明、汽车照明、显示屏等,对荧光粉的需求日益增加。 Sr4Al2O7:Re3+, R+荧光粉的优良性能,尤其是其在UV激发下的多色发射,使其成为制备高质量白光LED的理想候选材料。通过进一步优化合成条件和掺杂比例,有可能实现更高效、更稳定的白光发射,这对于推动LED技术的发展具有重要意义。
关键词:材料科学;Sr4Al2O7:Re3+荧光粉;光致发光;电荷补偿;溶胶-凝胶法。
2025-10-23 20:40:33
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