红色荧光粉BaAl₂Si₂O₈:Eu³⁺,Li⁺的制备和发光性能研究

王飞¹，陈慧慧²，田一光³，张乔³

1. 安徽三联学院实验中心2. 中国人民解放军第一零五医院药剂科3. 温州大学化学与材料工程学院

摘 要：通过高温固相法合成了红色荧光粉系列Ba_1-xAl₂Si₂O₈:Eu_x³⁺,Li_0.03⁺,并系统地研究了该系列荧光粉的晶体结构和发光性质的变化。合成的试样均为BaAl₂Si₂O₈晶体,均单斜晶系,空间群为C2/m（12）。Eu³⁺取代Ba²⁺格位进入基质BaAl₂Si₂O₈晶体,造成了基质晶胞参数a,b,c和晶胞体积V相应地减小,只引起了基质晶体结构轻微的畸变。试样的激发光谱位于220 nm⁵50 nm,由一个宽带激发谱和一组锐线峰带构成,激发光谱中的最强峰为393 nm（⁷F₀→⁵L₆）。通过393 nm波段对系列试样进行有效激发,收集到发射光谱均位于550 nm⁷50 nm,且由发射光谱中出现多条锐线峰,在614 nm（⁵D₀→⁷F₂）处发射峰最强,Eu³⁺的595 nm（⁵D₀→⁷F₁）发射峰劈裂产生了590 nm、595 nm和599 nm处的三个分裂峰,而614 nm（⁵D₀→⁷F₂）发射峰劈裂为614 nm、617 nm、619 nm、622 nm和627 nm处的五个分裂峰,Eu³⁺取代Ba²⁺进入基质晶格BaAl₂Si₂O₈中,与其临近的氧配体形成了C2的点群对称性和Eu³⁺主要占据非反演对称中心格位。系统研究了该系列荧光粉发光性能与掺杂离子Eu³⁺浓度的关联。研究结果显示,当掺杂离子Eu³⁺浓度x≤0.03时,荧光粉的发光强度随着掺杂离子Eu³⁺浓度x的增加而增加,当x>0.03时,随x的增加而减小。试样的色坐标不随掺杂离子Eu³⁺浓度改变而改变;该系列荧光粉浓度淬灭机理为电偶极–电偶极相互作用。

关键词：红光;硅酸盐;Eu³⁺;发光性能;