红色长余辉荧光粉Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+的水热辅助合成及发光性质
Hydrothermal Assisted Synthesis and Photoluminescence Properties of Red Persistent Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+ Phosphor
作者单位E-mail
夏茂 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081  
谷智强 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081  
刘琼 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081  
张吉林 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081
湖南师范大学资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室, 长沙 410081 
 
周文理 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081
湖南师范大学资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室, 长沙 410081 
 
廉世勋 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081
湖南师范大学资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室, 长沙 410081 
 
余丽萍 湖南师范大学化学化工学院, 长沙 410081
湖南师范大学资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室, 长沙 410081 
seaheart_yu@163.com 
摘要: 采用水热法辅助合成了纯相Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+荧光粉,初始nCa:nZn:nTi=2:4.1:15,煅烧条件为1050℃空气气氛烧结5h.并以X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱表征了样品的物相组成、微观形貌和光谱性质.合成的荧光粉在高温煅烧后仍较好地保持了球形的微观形态,优化的Pr3+掺杂浓度为0.015.Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+荧光粉在471nm波长激发下发射红光,发射谱通过高斯分峰拟合得到位于605、620和645nm的3个发射峰,分别对应于Pr3+1D23H4,3P03H63P03F2跃迁.在471nm波长激发下,Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+的614nm红光发射表现出超长余辉特性,表明该荧光粉是一种能被可见光有效激发的红色长余辉荧光粉.
关键词: Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+  水热法  红色长余辉荧光粉
基金项目: 国家自然科学基金(No.21471055,51402105)、湖南省自然科学基金(No.12JJ2029,2015JJ2100)、湖南省高校创新平台开放基金(No.12K030)和湖南省高校科技创新团队支持计划(湘教通[2012]318号)资助项目.
Abstract: Pure Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+ phosphors were synthesized by a hydrothermal assisted method with the molar ratio of nCa:nZn:nTi being 2:4.1:15 and then calcined at 1050 ℃ for 5 h. Crystal phase, microstructure and optical properties were investigated by X-ray diffractometer, scanning electron microscope, UV-Vis spectroscope and luminescence spectrofluorometer. As-synthetic phosphors retain sphere even though firing at 1050 ℃ for 5 h. The optimum Pr3+ concentration was 0.015. Upon excitation with 471 nm, the red emission spectra can be fitting into three peaks using Gaussian method. The three emission peaks located at 605, 620 and 645 nm can be ascribed to 1D23H4, 3P03H6 and 3P03F2 transition of Pr3+, respectively. It is noted that excited at 471 nm, the phosphor displays a super-long afterglow with the emission peak at 614 nm, indicating it being a persistent red long phosphor for visible-light conversion.
Keywords: Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+  hydrothermal method  red persistent phosphor
投稿时间:2014-07-14 修订日期:2014-12-10
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夏茂,谷智强,刘琼,张吉林,周文理,廉世勋,余丽萍.红色长余辉荧光粉Ca2Zn4Ti16O38:Pr3+的水热辅助合成及发光性质[J].无机化学学报,2015,31(2):253-259.
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