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掺杂Zn2+的CaAl12O19:Mn4+深红色荧光粉的发光特性及其在室内植物栽培中的应用

DOI：10.1016/j.ceramint.2019.01.132 期刊：Ceramics International 出版年份：2019 更新时间：2025-09-22 20:11:48
摘要： 通过固相反应法制备了一系列掺杂不同浓度Zn2?的CaAl??O??:0.5%Mn??荧光粉。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)分别分析了粉末的微观形貌和物相结构。研究了不同Zn2?浓度下CaAl??O??:0.5%Mn??的光致发光激发谱(PLE)和发射谱(PL)，结果表明Zn2?掺杂样品在紫外(UV)和近紫外(NUV)激发下呈现深红色发射(658 nm)。PL光谱显示Zn2?掺杂能显著增强CaAl??O??:0.5%Mn??的发光强度，当Zn2?掺杂浓度为4%时，Ca?.??Zn?.??Al??O??:0.5%Mn??的发射强度达到纯CaAl??O??:0.5%Mn??的2.2倍。此外，该荧光粉的发射带与光敏色素PR(660 nm)的吸收带高度匹配，其内量子效率(IQE)高达67.1%。所有结果表明CaAl??O??:Zn2?,0.5%Mn??在室内植物栽培领域具有潜在应用价值。
作者： Ying Zhao，Lei Shi，Ya-jie Han，Huan-huan Li，Zhi-xin Ji，Zhi-wei Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

合成并研究Zn2+掺杂的CaAl12O19:Mn4+荧光粉，以增强其发光性能及在室内植物栽培LED中的潜在应用。

研究成果

Zn2+掺杂显著增强了CaAl12O19:Mn4+荧光粉的发光强度，在4% Zn2+浓度时达到最佳性能，发射强度提升2.2倍且具有高达67.1%的内量子效率。该荧光粉因其与植物光吸收光谱的匹配性，适用于室内植物栽培中的深红光LED。

研究不足

该研究仅限于特定的掺杂浓度和合成条件；工业应用可能需要进一步优化。热稳定性和效率有待提升，且合成方法的可扩展性可能成为限制因素。

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