Ba²⁺共掺杂YPO₄∶Tb³⁺荧光材料的水热合成与荧光性能

付兵^1,2，欧娅^1,2，刘欢^1,2，顾曼琦¹，陈卓^1,2，杨锦瑜^1,2

1. 贵州师范大学化学与材料科学学院2. 贵州省功能材料化学重点实验室

摘 要：采用水热法合成Ba²⁺共掺杂YPO4∶Tb³⁺荧光材料,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和荧光分光光度计等研究了合成样品的物相组成和荧光性能,并分析了Ba²⁺掺杂量和反应体系pH值等对合成样品的物相结构及荧光性能的影响。结果表明,反应体系pH值和Ba²⁺掺杂量直接影响所制备样品的结构与性能。少量Ba²⁺（≤10%,原子分数,下同）共掺杂YPO4∶1%Tb³⁺样品均为纯相四方晶系磷钇矿结构晶体,过量Ba²⁺掺杂导致Ba₃（PO₄）₂杂质相的出现;pH值为6的水热环境下可获得高结晶度的单一相Ba²⁺、Tb³⁺共掺杂YPO4样品。激发和发射光谱测试结果表明,所制备的YPO4∶1%Tb³⁺,x%Ba²⁺样品可被225nm的紫外光有效地激发而发射出强烈的Tb³⁺特征的黄绿色光。一定量的Ba²⁺共掺杂可以有效地提高YPO4∶1%Tb³⁺样品的荧光性能,但过量（高于10%）的Ba²⁺掺杂又会导致Tb³⁺的荧光猝灭现象出现,最佳的Ba²⁺共掺杂量为10%。所制备的YPO4∶1%Tb³⁺,10%Ba²⁺样品在225nm紫外光激发下位于545nm处的发射带强度是YPO4∶1%Tb³⁺样品的1.8倍。

关键词：YPO4∶Tb3+/Ba2+;共掺杂;水热法;荧光;稀土发光材料;