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中国陶瓷2025年第04期:Eu~(3+)掺杂Zn_2SiO_4粉体的制备及发光性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周海静;曹玉霞;郭东洁;王兴涛;

单位:唐山学院新材料与化学工程学院;唐山市微纳米材料制备及应用重点实验室;唐山合鑫模具制造有限公司;唐山市领垠科技有限责任公司;

摘要:采用高温固相法制备了Zn_(2-x)Si O_4∶x Eu~(3+)(x=4%、6%、8%、10%)发光粉体,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计对粉体的显微结构、物相组成和发光性能进行了研究,并探讨了材料的发光机理。结果表明:所制备的粉体为层状结构,其物相组成为纯的Zn_2Si O_4晶体。在波长为465 nm的光激发下,发射光谱图中存在五个发射峰,分别对应着Eu~(3+)的~5D_0→~7F_0 (579 nm)、~5D_0→~7F_1 (592 nm)、~5D_0→~7F_2 (615 nm)、~5D_0→~7F_3 (653 nm)和~5D_0→~7F_4 (703 nm)能级跃迁,其中,在615 nm处的发射峰最强。随着Eu~(3+)掺杂浓度的增加,粉体发光强度先增大后减小,在Eu~(3+)掺量为8%时,粉体的发光强度取得最大值,Eu~(3+)和Eu~(3+)之间的能量传递方式为偶极±偶极相互作用。经计算,Zn_(2-x)Si O_4∶x Eu~(3+)(x=4%,6%,8%,10%)发光粉体的色温和颜色纯度均先增大后减小,当Eu~(3+)掺杂浓度为8%时,发光粉体的色温和颜色纯度均最高,粉体所发光为暖红光,颜色纯度最大为86.05%。

关键词:发光材料;;Zn_2SiO_4∶Eu~(3+);;高温固相法;;发光性能

基金资助:河北省科技计划项目(17211028);; 唐山市科技计划项目(21130225c)