| 发光颜色可调的白磷钙矿结构Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+，Tb3+荧光粉的制备、发光性能及能量传递 |
| Preparation, luminescence properties, and energy transfer of color-tunable whitlockite-type Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+, Tb3+ phosphors |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 杨全亮 | 新疆大学化学学院, 省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室, 乌鲁木齐 830017 | | | 徐梦姣 | 新疆大学化学学院, 省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室, 乌鲁木齐 830017 | xmj_1117@163.com | | 冯霞 | 新疆大学化学学院, 省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室, 乌鲁木齐 830017 | | | 阿曼尼萨汗·肉孜托胡提 | 新疆大学化学学院, 省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室, 乌鲁木齐 830017 | | | 库丽森·木拉提 | 新疆大学化学学院, 省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室, 乌鲁木齐 830017 | | | 阿斯哈提·居马 | 新疆大学化学学院, 省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室, 乌鲁木齐 830017 | |
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| 摘要: 采用具有白磷钙矿结构的磷酸盐作为目标产物，通过高温固相法制备了发光颜色可调的 Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+，Tb3+荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱等表征手段对其物相组成、微观形貌及发光性能进行了详细研究。结果表明：掺杂少量的 Ce3+、Tb3+并没有改变 Ca8MgBi(PO4)7基质的晶体结构。荧光光谱和荧光寿命曲线确定了 Ce3+-Tb3+之间存在能量传递，其能量传递机制为四极-四极相互作用，能量传递效率可达 81%。固定 Ce3+浓度而逐渐增加 Tb3+的掺杂量时，系列Ca8MgBi(PO4)7∶0.08Ce3+，yTb3+荧光粉的发光颜色可由蓝光调至绿光，从而实现发光颜色的可控化。 |
| 关键词: 白磷钙矿 颜色可调 发光材料 Ce3+ Tb3+ 能量传递 |
| 基金项目: 国家自然科学基金(No.21701138)、新疆维吾尔自治区自然科学基金(No.2022D01C72)和新疆大学大学生创新训练计划项目(No.202110755044)资助。 |
| Abstract: A series of Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+, Tb3+ phosphors with whitlockite-type structure and adjustable color were prepared by the high-temperature solid-phase method. The phase composition, microstructure, and luminescence properties were studied by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), and fluorescence spectroscopy. X-ray diffraction results confirmed doping a small amount of Ce3+ and Tb3+ did not change the crystal structure of the matrix. The energy transfer between Ce3+-Tb3+ was confirmed by the fluorescence spectrum and fluorescence lifetime curve. The energy transfer mechanism was quadrupole-quadrupole interaction, and the energy transfer efficiency could reach 81%. The emission color of the series Ca8MgBi(PO4)7∶0.08Ce3+, yTb3+ phosphors can be adjusted from blue light (0.165 0, 0.013 4) to green light (0.258 4, 0.562 9) by changing the doping concentrations of Tb3+, realizing the controllable emission color change. |
| Keywords: whitlockite structure color-tunable luminescence material Ce3+ Tb3+ fenergy transfer |
| 投稿时间：2022-07-26 修订日期：2023-01-03 |
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