编号：CYYJ02113

篇名：磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2∶Ce3+,Tb3+的合成、发光和能量传递

作者： 程少文 张娜 卓宁泽 朱月华 陈永浩 蒋鹏 杜文慧 叶恩淦 王海波

关键词： 高温固相法 氟磷灰石 Ce3+/Tb3+激活荧光粉 发光 能量传递

机构： 南京工业大学 轻工业部南京电光源材料科学研究所 南京工业大学 南京工业大学

摘要： 采用高温固相法合成了系列Ce3+和Ce3+/Tb3+激活的具有磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射(PLE和PL)光谱对样品进行了表征分析。研究结果表明:所合成的荧光粉Ba10(PO4)6F2∶Ce3+,Tb3+具有氟磷灰石结构,样品微观呈现不规则形貌。荧光粉Ba10-x(PO4)6F2∶xCe3+的相对发射强度随着x增加而增强,当x=0.09时,荧光强度达到最大。荧光粉Ba10(PO4)6F2∶Ce3+,Tb3+的激发光谱为240~330nm的宽带,发射光谱呈现出Ce3+的5d→4f跃迁紫外光(335和358nm)发射和Tb3+的4f→4f跃迁绿光(542nm)发射。光谱特性表明,发光过程中存在Ce3+→Tb3+能量传递,能量传递效率可以达到60%。计算Ce3+和Tb3+的临界距离为0.79nm,能量传递机理是偶极-偶极交互作用。此外,详细论述了Ce3+和Tb3+之间的能量传递和发光的过程。通过调节Tb3+的掺杂浓度,对荧光粉发光色坐标与Tb3+的掺杂浓度之间的关系也进行了研究,随着Tb3+的掺杂量从0增加0.52,荧光粉Ba10(PO4)6F2∶Ce3+,Tb3+的发射光谱色坐标可以从(0.1494,0.0451)蓝色区变化到(0.2801,0.5853)绿色区。