高温固相法合成R2-x(MoO4)3:xEu3+(R=Y,Gd)红色荧光粉的研究

doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2012.05.338

影像科学与光化学 ›› 2012, Vol. ›› Issue (5): 338-346.DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2012.05.338

高温固相法合成R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺(R=Y,Gd)红色荧光粉的研究

胡金江¹, 张礼刚^1,2, 谢革英¹, 李晨璞¹, 曲蛟¹, 范虹¹, 马丽红¹

1. 河北建筑工程学院数理系,河北张家口 075024;
2. 北京交通大学理学院发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044

收稿日期:2012-02-29 修回日期:2012-05-03 出版日期:2012-09-15 发布日期:2012-05-25
通讯作者: 胡金江(1979-),男,硕士,讲师,主要从事磁性和发光材料研究,E-mail:hujinjiang1979@163.com.
基金资助:
张家口市科学技术研究与发展计划资助项目(1011012B-5).

Study on the Preparation of Red Phosphor R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺ (R=Y, Gd) by Solid-State Reaction Method

HU Jin-jiang¹, ZHANG Li-gang^1,2, XIE Ge-ying¹, LI Chen-pu¹, QU Jiao¹, FAN Hong¹, MA Li-hong¹

1. Department of Mathematics and Physics, Hebei Institue of Architecture and Civil Engineering, Zhangjiakou, 075024, Hebei, P. R. China;
2. Key Laboratory of Luminescence and Optical Information, Ministry of Education, School of Science, Beijing Jiaotong University, Beijing 10044, P. R. China

Received:2012-02-29 Revised:2012-05-03 Online:2012-09-15 Published:2012-05-25

摘要/Abstract

摘要： 采用高温固相法合成R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺(R=Y, Gd) 系列红色荧光粉.研究了煅烧温度、助熔剂的含量和Eu³⁺的掺杂量对样品发光性能的影响,并对样品的物相组成、激发和发射光谱进行分析.结果表明,样品Gd_0.6(MoO₄)₃:1.4Eu³⁺在800℃左右煅烧时呈单斜晶结构,当煅烧温度提高到950℃左右,呈正交斜晶结构;样品Y_0.2(MoO₄)₃:1.8Eu³⁺在800℃左右煅烧时已经完全形成了正交结构,当煅烧温度升高到1000℃左右时,其正交结构得到保持,没有发生相变.其中,助熔剂NH₄Cl的含量占样品总量的3%,煅烧温度为1000℃,保温3 h得到的样品Gd_0.6(MoO₄)₃:1.4Eu³⁺和Y_0.2(MoO₄)₃:1.8Eu³⁺的发光性能达到最佳.另外,由激发和发射光谱分析表明,该荧光粉可以被近紫外光(395 nm)和蓝光(465 nm)有效激发,发射峰值位于612 nm的红光,对应于Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F₂跃迁,是一种可应用在紫外光和蓝光芯片激发产生白光LED的红色荧光粉.

关键词: 红色荧光粉, 高温固相法, LED, 发射光谱, 激发光谱

Abstract: A red emitting phosphor R_2-x(MoO₄)_3:xEu³⁺(R=Y, Gd) was synthesized by solid-state reaction. The effects of the sinter temperature, flux content and Eu³⁺ doping concentration on luminescent properties were studied by XRD and photoluminescence (PL) spectra. The results indicated that the Gd_0.6(MoO₄)₃:1.4Eu³⁺ have two structures, monoclinic in 800℃ and the orthorhombic in 950℃, but there is only the orthorhombic in Y_0.2(MoO₄)₃:1.8Eu³⁺ preparaed in 800℃ and 1000℃. The intensity will reach the strongest of Gd_0.6(MoO₄)₃:1.4Eu³⁺ and Y_0.2(MoO₄)₃:1.8Eu³⁺ when the NH₄Cl is the appropriate flux and its most suitable mass fraction is 3%, the sinter temperature is 1000℃ and sinter time is 3 h. The results show that this phosphor can be excited by UV light of 395 nm and blue light of 465 nm, also emit red light at about 612 nm, which attribute to the intrinsic transition from ⁵D₀ to ⁷F₂ of Eu³⁺. The phosphor may be a better phosphor candidate for solid-state lighting applications.

Key words: red phosphor, solid-state reaction, light-emitting diode(LED), excitation spectrum, emission spectrum

中图分类号:

胡金江, 张礼刚, 谢革英, 李晨璞, 曲蛟, 范虹, 马丽红. 高温固相法合成R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺(R=Y,Gd)红色荧光粉的研究[J]. 影像科学与光化学, 2012, (5): 338-346.

HU Jin-jiang, ZHANG Li-gang, XIE Ge-ying, LI Chen-pu, QU Jiao, FAN Hong, MA Li-hong. Study on the Preparation of Red Phosphor R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺ (R=Y, Gd) by Solid-State Reaction Method[J]. Imaging Science and Photochemistry, 2012, (5): 338-346.

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高温固相法合成R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺(R=Y,Gd)红色荧光粉的研究

Study on the Preparation of Red Phosphor R_2-x(MoO₄)₃:xEu³⁺ (R=Y, Gd) by Solid-State Reaction Method

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