研究目的
通过共掺杂Ce3+离子提高Sr9Mg1.5(PO4)7:Eu2+荧光粉的发光效率,并理解其增强机制,特别是Eu3+还原为Eu2+的过程。
研究成果
通过Ce3+离子共掺杂,利用电荷补偿机制促进Eu3+向Eu2+的还原反应,显著提升了Sr9Mg1.5(PO4)7:Eu2+荧光粉的发光性能并增加了有效Eu2+浓度。其量子产率从17.34%提高至61.47%,适用于暖白光LED,为高效荧光粉设计提供了新策略。
研究不足
该合成过程需要还原气氛(H2),若无共掺杂可能无法将Eu3+完全还原为Eu2+。XRD中杂质相的存在以及高掺杂浓度下潜在的浓度猝灭效应是局限性所在。需优化合成条件并进一步研究其他稀土元素以实现更广泛的适用性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用燃烧辅助合成法制备多晶粉末样品Sr9-x-yMg
2:5(PO4)
xEu2+, yCe3+(SMPO:xEu2+,yCe3+),旨在探究Ce3+共掺杂对发光性能及Eu价态还原的影响,理论模型包含电荷补偿机制以解释还原过程。
3:样品选择与数据来源:
通过调控Eu2+和Ce3+浓度(如x=0.01-0.06,y=0-0.3)合成样品,起始原料包括Sr(NO3)2、Mg(NO3)2·6H2O、NH4H2PO4、Eu2O3、Ce(NO3)3·6H2O及燃料CO(NH2)2。数据源自XRD、PL、PLE光谱及量子产率测量的实验测定结果。
4:01-06,y=0-3)合成样品,起始原料包括Sr(NO3)Mg(NO3)2·6H2O、NH4H2POEu2OCe(NO3)3·6H2O及燃料CO(NH2)2。数据源自XRD、PL、PLE光谱及量子产率测量的实验测定结果。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括600°C烧结用箱式炉、1250°C氢气气氛下水平管式炉、氢气发生器(RX-H300,上海睿析科学仪器有限公司)、X射线衍射仪(布鲁克AXS D8,Cu Kα辐射)、荧光分光光度计(日立F-7000,配备150W氙灯光源)及带积分球的量子产率测量系统(FLSP920,爱丁堡仪器公司)。材料为分析纯试剂及指定高纯化学品。
5:实验流程与操作步骤:
将起始原料与尿素燃料溶于水,600°C自生气氛下烧结10分钟,研磨后于1250°C氢气流(40mL/min)中烧结4小时,随后在特定激发波长下进行XRD、PL、PLE光谱及量子产率表征。
6:数据分析方法:
通过对比XRD图谱与模拟图谱、分析PL/PLE光谱的发射与激发峰、计算色坐标及测量量子产率进行分析。虽未明确提及统计技术,但采用光谱比对与强度测量方法。
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X-ray diffraction instrument
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Hitachi F-7000
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Measures photoluminescence (PL) and photoluminescence excitation (PLE) spectra.
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