白光LED用新型红色荧光粉Li2SrSiO4：Eu&3＋的合成及性质.pdf

　２４　　　材料工程／２０１１年３期　　白光ＬＥＤ用新型红色荧光粉　　Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ３＋的合成及性质　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｐｈｏｓｐｈｏｒ　　　　—　ａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｏｖｅｌＲｅｄｅｍｉｔｔｉｎｇ　　　　　　Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ。＋ｆｏｒＷｈｉｔｅＬＥＤ　　翟永清，王　　　　　　　欣，冯仕华，刘毅兰，游志江　　　　　　　　　　　（河北大学化学与环境科学学院，河北保定０７１００２）　—　　—　—　—　ＺＨＡＩＹｏｎｇｑｉｎｇ，ＷＡＮＧＸｉｎ，ＦＥＮＧＳｈｉｈｕａ，ＬＩＵＹｉｌａｎ，ＹＯＵＺｈｉｊｉａｎｇ　　　　　　（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｂｅｉ　　　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００２，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　摘要：以金属硝酸盐为原料，正硅酸乙酯为硅源，采用凝胶一燃烧法合成了新型红色荧光粉ＬｉｚＳｒＳｉＯ：Ｅｕ，用红外分光　　　　　　　　　　　　　　光度计、ｘ射线粉末衍射仪、荧光分光光度计等手段研究了该荧光粉的形成过程、结构及发光性能。结果表明：凝胶燃烧　　　　　　”　　　　　　　　　　　　—　所得前驱物在７００￣Ｃ焙烧３ｈ即得目标产物Ｌｉ：ＳｒＳｉＯ：Ｅｕ，其晶体结构属六方晶系，空间群为Ｐ３２１，晶胞参数：１２　　　　　　　　　　　　　　　０．５０１２ｎｍ，ｃ一１．２３６０ｎｍ；激发光谱为一宽带，最大激发峰位于３９６ｎｍ处；最强的发射峰位于６１８ｎｍ处，是典型的Ｅｕ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的Ｄ。一Ｆ跃迁导致的；当Ｅｕ。掺杂摩尔分数ｚ在０．Ｏ４～Ｏ．２４的范围内时，随Ｅｕ抖浓度的增加，发光强度逐渐增强，　　　　　　　　　　　无浓度猝灭现象发生。由于该荧光粉能够有效吸收３９６ｎｍ附近的近紫外光，因此适合做３５Ｏ～４１０ｎｍＩｎＧａＮ管芯激发　　的白光发光二极管用高亮度红色荧光粉。　　　”　　　　　　关键词：ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ；红色荧光粉；白光发光二极管；凝胶一燃烧法　　中图分类号：ＴＨ１１７．３　　文献标识码：Ａ　——　文章编号：１００１－４３８１（２０１１）０３００２４０４　　—　　　　　　　—　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｏｖｅｌｒｅｄｅｍｉｔｔｉｎｇｐｈｏｓｐｈｏｒＬｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ什ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｇｅｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，　　　　　　　　　　　　　　　　　ｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔａｌｎｉｔｒａｔｅｓａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅａｓｓｉｌｉｃａｓｏｕｒｃｅ．Ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　　　　　—　　　　　　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄＬｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ抖ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙ—　　　　　　　　　　　　　ＦＩＩＲ，ＸＲＤａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｇｏａｌｐｒｏｄｕｃｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　　—　Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ。ｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｄｒｙｇｅｌｗａｓｃａｌ　　℃　　　　—　　　　　　　　　　ｃｉｎｅｄａｔ７００ｆｏｒ３ｈ．ＴｈｅａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｓａｍｐｌｅｈａｓｈｅｘａｇｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰ３１２１ｓｐａｃｅ　　　　　　　　　　　　　　　ｇｒｏｕｐ，ａｎｄｕｎｉｔｅｅｌｌｐａｒａｍｅｔｅｒｉｓａ一０．５０１２ｎｍ，ｃ一１．２３６０ｎｍ．Ｔｈｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｓｈｏｗｓａｂｒｏａｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｂａｎｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｐｅａｋｉｓａｔ３９６ｎｍ．Ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔｅｍｉｓｓｉｏｎｐｅａｋｉｓａｔ６１８ｎｍ，　　　　　ｗｈｉｃｈｉｓａｓｃｒｉｂｅｄｔｏＤｏ÷　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｆ２ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆＥｕ．Ｗｈｅｎｔｈｅｍｏｌｅｆｒａｃｔｉｏｎｚｏｆｄｏｐｅｄ　　　　　　—　　　　　　　　　　Ｅｕ什ｉｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ０．０４０．２４，ｔｈｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙｗｉｔｈ　　　　　　　　　　　　　　　ｔｈｅｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＥｕ抖ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇｔｈａｔｎｏｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｑｕｅｎｃｈｉｎｇｏｃｃｕｒｓ．Ｔｈｅ　　　　—　　　　　　　　　　　　——　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｐｈｏｓｐｈｏｒｃａｎａｂｓｏｒｂｎｅａｒＵＶｌｉｇｈｔａｒｏｕｎｄ３９６ｎｍｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ＳＯｉｔｉｓａｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｄｅｍｉｔ　　　　—　　　　—　　　ｔｉｎｇｐｈｏｓｐｈｏｒｆｏｒｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓｅｘｃｉｔｅｄｂｙ３５０４１０ｎｍＩｎＧａＮｃｈｉｐ．　　”　　—　　　　　　　—　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ；ｒｅｄｅｍｉｔｔｉｎｇｐｈｏｓｐｈｏｒ；ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔ～ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓ；ｇｅｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　　ｍｅｔｈｏｄ　　　　　　　　　白光发光二极管（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓ，ＬＥＤ）　　　　具有高亮度、低能耗、长寿命、体积小、无辐射、无污染　　　　　　　等优点］，在照明领域拥有很大市场，被称为继白炽　　　　灯、荧光灯和高压气体放电灯后的第四代绿色照明光　　　　　　　　　　源］。目前最成熟的白光ＬＥＤ是用蓝光ＬＥＤ管芯激　　　发黄色荧光粉ＹＡＧ：Ｃｅ抖发出黄色光，二者叠加产生　　　　　白光。由于缺少红光成分，导致显色指数偏低］，所　　　　　　　　　　　以，研究开发ＬＥＤ用高效红色荧光粉显得尤为重要。　　　　　　　　　　　　　Ｅｕ抖在紫外激发下容易发生Ｄ。一Ｆ跃迁，是很　　　　好的红色荧光粉激活剂，可以通过选择不同的基质材　　　　　　　　　　　　　料调控Ｅｕ抖电荷迁移带跃迁位置，从而改变其有效吸　　　　　　收位置，制备不同用途的功能材料，所以Ｅｕ抖激活的　　红色荧光粉的制备及性质研究受到人们广泛的关注。　　　　　　　　　　　　　考虑到硅酸盐基质材料容易获得近紫外～蓝光范围的　　　　　　　白光ＬＥＤ用新型红色荧光粉ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ抖的合成及性质　２５　　　　高效激发，且具有化学稳定性好等优点，以及凝胶一燃　　　烧法合成温度低、组分均匀性好、粒度小、快速、高效等　　　　　　优点＿５，本工作采用凝胶一燃烧法合成了新型红色荧　　　　　　　　　　—　光粉Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ抖。Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４基质最先是由Ｈａ　　　　ｆｅｒｋｏｒｎ等采用溶胶一凝胶技术合成的，此后Ｐａｒｄｈａ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓａｒａｄｈｉ等采用固相反应合成了Ｅｕ。激活的　　　　　　”　ＬｉｚＳｒＳｉ０橘黄色荧光材料。有关ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ红　　色荧光粉的研究还鲜有报道。　　　　ｌ实验　　　１．１主要原料　　　　　　　所用原料Ｓｒ（ＮＯ３）２、Ｌｉ２ＣＯ３、（Ｃ２ＨＯ）４Ｓｉ、ＣＯ　　　（ＮＨｚ）ｚ、Ｈ。ＢＯ。、ＨＮＯ。、无水乙醇均为分析纯，ＥｕＯ。　　　　　为荧光纯（９９．９９９）。　　　　　１．２制备过程　　　　　　　　　　　首先将ＥｕＯ。溶于硝酸，制成Ｅｕ（ＮＯ。）。溶液，　　　　其准确浓度用ＥＤＴＡ标准溶液滴定。然后，将化学计　　　　　　　　　　　量的ＬｉＣＯ。溶于稀硝酸制得ＬｉＮＯ。溶液。在１００ｍＬ　　　　　坩埚中加入一定体积的共溶溶剂无水乙醇，按目标产　　　　　　　　　　　　　　　　物ＬｉＳｒ一ＳｉＯ：Ｅｕ的化学计量比，依次加入　　　　（Ｃ２ＨＯ）４Ｓｉ、Ｅｕ（ＮＯ３）。溶液、Ｓｒ（ＮＯ。）２、ＬｉＮＯ３溶　　　　　液、Ｈ。ＢＯ。、ＣＯ（ＮＨ），及少量二次水，搅拌使各物料　　　　　　　完全溶解并混合均匀，用２ｍｏｌ／Ｌ的ＨＮＯ。调节ｐＨ　　　　℃　　　　　　　　　值在２～３之间，在７０恒温水浴下加热蒸发，使　　　　　　　　　　　　　（Ｃ。ＨＯ）Ｓｉ充分水解，直至形成凝胶。将此凝胶置于　　　℃　　　　　　　　　　　　烘箱中在７Ｏ下干燥，得干凝胶。然后将盛有干凝胶　　的坩埚置于马弗炉中，在一定炉温下起火燃烧，燃烧过　　　　　　　程中放出大量气体，火焰呈黄红色，整个过程持续约　　　　　　　　　　　　　　　　　２～３ｍｉｎ，之后取出坩埚，加盖冷却至室温，得白色疏　　　℃　　　松多孔前驱物，将其研细，于７００下焙烧３ｈ，即得目　　　　　　标产物，样品呈白色。　　　　１．３分析测试　　　　用Ｙ一２０００型Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）仪测定样品的物　　　　　　　　≤　　≤　　　　相结构，测试条件为：２Ｏ。２７０。，ＣｕＫｄ，一　　　　　０．１５４１７８ｎｍ，电压３０ｋＶ，电流２０ｍＡ；用Ｎｉｃｏｌｅｔ３８０　　　　　红外光谱仪测定样品的红外光谱；用Ｆ一３８０型荧光分　　光光度计测定样品的激发和发射光谱，所有样品均在　　　　　室温下进行检测。　　２结果与讨论　　　　２．１红外光谱分析　　　　”　　　　　　　　　为了研究ＬｉｚＳｒＳｉＯ：Ｅｕ样品的形成过程，测量　　　　　　　—　　　　　　　　　了其前驱物和终产物的ＦＩＩＲ图，结果如图１所示。　　　　　　　　　　　—　　　图１中曲线ａ是ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ抖前驱物的ＦＩＩＲ图，　　　　　　　　　　　　　　　　在３４５１ｅｍ出现的宽而平滑的吸收带源于水分子中　—　　　　的ＯＨ的伸缩振动，与游离水（毛细孔水和表面吸　　　　　　　　　　　　附水）及结构水有关；１４４７ｃｍ出现的尖峰是ＮＯ。一　　—　的伸缩振动峰；１１５３ｃｍ处出现的是ＬｉＯ键的伸缩　　　　　　　　—　　　　　　振动峰；９７５，７３２ｃｍ处分别是ＳｉＯＳｉ键的反对　　　　　　　　　　　　　—　　　称和对称伸缩振动峰；５０６ｃｍ处出现ＳｉＯ～Ｓｉ的　　　　　—　　　　弯曲振动峰；８６２ｃｍ出现ＳｒＯ键的伸缩振动峰。　　　　　　　　　　　　　—　说明前驱物中仅有少量硝酸盐残留，已初步形成Ｓｒ—　　　　　　　　　　　　Ｏ，ＬｉＯ键。图１中曲线ｂ为ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ抖终产　　—　　　　　　　　　　　物的ＦＩＩＲ图。与图１中曲线ａ相比，３４５ｌｃｍ处—　　　　　　　　　　　　　　　ＯＨ的伸缩振动峰有所减弱；１４４７ｃｍ处ＮＯ一的　　　　　　　　—　—　　　　　　　　伸缩振动峰基本消失；ＳｉＯＳｉ键的反对称伸缩振　　　—　动峰移至９０４ｃｍ处；ＳｒＯ键的伸缩振动峰加强并　　　　　　　　—　向短波数方向移动至８５９ｅｍ处；５３９ｃｍ是ＥｕＯ　　　　　　　　　　℃　　　　　键的伸缩振动峰；说明前驱体经７００热处理后，　　　　　　　　　　　　　　ＮＯ。盐已分解完全，金属硅酸盐已经形成。因此，为　　　℃　了得到目标产物，凝胶燃烧所得前驱物需要在７００　　　　下进行热处理。　　　ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ／ｃｍ。　　　”　　—　图１Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ前驱物（ａ）和终产物（ｂ）的ＦＩＩＲ图　　　　　　Ｆｉｇ．１ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｐｒｅｃｕｒｓｏｒ（ａ）ａｎｄ　　　ｆｉｎａｌｐｒｏｄｕｃｔ（ｂ）ｏｆＬｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ。　　　　２．２物相结构分析　　　　　　　　℃　　　　　　　凝胶燃烧所得前驱物经７００热处理３ｈ所得系　　　　　　　　　　　　　列样品ＬｉＳｒ一ＳｉＯ：Ｅｕ的衍射图谱类似，以一　　　０．１０时的样品为例，如图２所示。　　　　　由Ｊａｄｅ软件对ＸＲＤ图谱进行分析，结果显示样　　　　　　　　　　　—　品的衍射数据与ＬｉＥｕＳｉＯ的标准卡（ＪＣＰＤＳ４７　　　　　　　　　　　　　　　　０１２０）基本相同，属于六方晶系，空间群为Ｐ３２１，与　　　　　　　　　　　ＰａｒｄｈａＳａｒａｄｈｉ等报道的研究结果基本一致，即：　　　　　　—　ＬｉＳｒＳｉＯ与ＬｉＥｕＳｉＯ有相同的晶体结构。与ＬｉＥｕ　　　　　　　ＳｉＯ的标准ＸＲＤ谱图相比，样品衍射峰略向大角度　　　　方向移动，数据见表１。依据布拉格方程，ｄｓｉｎ０＝；ｔ，其　２６　　　材料工程／２０１１年３期　２０／（。）　　　　　　　图２Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ３ｌＩ的ＸＲＤ衍射图谱　　　　　　　Ｆｉｇ．２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＬｉｚＳｒｌ９ＳｉＯ４：Ｅｕ８＿＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　中，ｄ是晶面间距，０是布拉格角，是Ｘ射线的波长　　　　　　　　　　（对ＣｕＫａ，一０．１５４１７８ｎｍ），布拉格角随着晶面间　　　　　　　　　　　距ｄ的减小而增大。因为Ｌｉ。。的半径（０．０７３０ｎｍ）远　　”　　　　　　小于Ｅｕ（０．１２０６ｎｍ），所以导致Ｌｉ２ＳｒＳｉ０４：Ｅｕ抖的　　　　　　　　　　　晶胞参数比ＬｉＥｕＳｉＯ的有所减小（见表２），晶面间距　　　　　　　　变小，因而样品衍射峰向大角度方向移动。　　　　　　　　　　表１ＬｉＥｕＳｉＯ４和Ｌｉ２Ｓｒ０．９ＳｉＯ４：Ｅ的ＸＲＤ数据　　　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ１ＸＲＤｄａｔａｏｆＬｉＥｕＳｉＯ４ａｎｄＬｉ２Ｓｒｏ９Ｓｉ０４：Ｅｕｊｌ－　　　　　　表２Ｌｉ：ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ３荧光粉的结构和晶胞参数　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ２ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＬｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ。。。　　　　　　　　　２．３Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ：Ｅｕ的激发和发射光谱　　　　　２．３．１Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ：Ｅｕ抖的激发光谱　　　　　　　　　　　　　　　凝胶燃烧法所得荧光粉ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ在紫外　　　　　　　　　　　　　　　　光照射下发出明亮的红光。监测６１８ｎｍ测得样品的　　　　　激发光谱如图３所示。该激发光谱主要由两部分组　　　　　　　　　　　　成：在２２０￣３５０ｎｍ的宽带来自于Ｅｕ抖与Ｏ。一之间的　　　　电荷迁移态，即配位Ｏ离子将一个电子转移给处于　　　—　配位中心的Ｅｕ。离子，形成ＥｕＯ复合体系的一个激　　　　　　　　　　　　　　　　发态；３５０～４５０ｎｍ之间的系列锐谱线，归属于三价　　　—　　　　　　　　　　　Ｅｕ针离子的ｆｆ高能级跃迁吸收，其中最强的锐线峰　　　　　　　位于３９６ｎｍ处，对应于Ｅｕ抖的Ｆ。一Ｌ。跃迁；其他较　　　　　　弱的激发峰分别位于３８３，３６５．８，４１５ｎｍ。　　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ　　　　　　图３ＬｉｚＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ的激发光谱　　　　　　　Ｆｉｇ．３ＥｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＬｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ。　　　　　２．３．２Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ：Ｅｕ。。。的发射光谱　　　　　　　　　”　　在３９６ｎｍ激发下，测得样品ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ的发　　　　　　　　　　　　　射光谱，如图４所示。从图中可以看出，样品的主发射　　　　　　　　峰位于６１８ｎｍ，属于Ｅｕ抖的Ｄ。一Ｆ跃迁。此外，在　　　　　　　　　　　　　５９０，６５９，６９２ｎｍ处还有三个相对较弱的发射峰，依次　　　　　　　　　　　　归属于Ｅｕ抖离子的Ｄ。一Ｆ１，Ｄｏ一Ｆ３，Ｄ。一Ｆ４辐　　　　”　　　　　　　　”　　射跃迁。根据Ｅｕ电子跃迁的一般定则，当Ｅｕ处　　　　　　　　　　　　　　　于基质晶格中对称格位时，将以Ｄ。一Ｆ允许的磁偶　　　　　　　　　　　　　　　　极跃迁为主，发射出波长在５９０ｎｍ左右的橙红光；当　　　　　　　　Ｅｕ什在基质晶体中占据不对称中心的格位时，由于　　　　　　　　　　　４ｆｎ组态中混入了相反宇称的５ｄ组态以及晶场的不均　　—　匀性，使晶体中的宇称选择定则放宽，ｆｆ禁戒跃迁被　　　　　部分解除，结果出现以Ｄ。一Ｆ。允许的电偶极跃迁为　　　　　　　　　　　　　主的波长在６１６ｎｍ左右的红光。对于ＬｉＳｒＳｉＯ：　　　　　　　　　　　　　Ｅｕ抖荧光材料，其最强发射峰位于６１８ｎｍ，应属于Ｄ。　　　　　　　　　　　一Ｆ。允许的电偶极跃迁，这表明Ｅｕ计处于ＬｉＳｒＳｉＯ　　　　　基质中不对称格位。　　　　　　　　　　　该体系荧光粉具有很宽的激发带，能被近紫外一紫　　　　　　　—　光有效激发，呈现红色发光，因此，非常适合用于Ｉｎ　　　　”　　　白光ＬＥＤ用新型红色荧光粉ＬｉＳｒＳｉＯ：Ｅｕ的合成及性质　２７∽　　　　Ｕ一　　　Ｃ　　　　　　　　　　　　　　　５６０５８０６００６２０６４０６６０６８０７００　　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ　　　”　　图４ＬｉｚＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ的发射光谱　　　　　　　　Ｆｉｇ．４ＥｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＬｉｚＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ　　　ＧａＮ管芯（３５０～４１０ｎｍ）激发的白光ＬＥＤ，有望提高　　　　ＬＥＤ的显色性。　　　　　　　　　２．３．３Ｅｕ抖浓度对样品发光性质的影响　　　　　　　不同Ｅｕ。浓度下样品　　　　　光谱如图５所示。一　∽　　　　＾＿　　Ｕ一　　）、　．　＝　皇　皇　　　　　Ｌｉ２Ｓｒ１一ＳｉＯ４：Ｅｕ的发射　　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ　　　　　　　图５ＬｉｚＳｒｌＳｉＯ４：Ｅｕ的发射光谱　　　　　　　　　　Ｆｉｇ．５ＥｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｏｆＬｉ２Ｓｒｌ一ＳｉＯ４：Ｅｕ（ｚ一０．０４～０．２４）　　　　　　　　　　　　　　从图５可以看出，Ｅｕ。浓度（ｚ）的变化对样品的　　　发射光谱的形状影响较小，但对发射峰的强度影响显　　　　　　　　　　”　　著。当ｚ在０．０４～０．２４范围内变化时，随着Ｅｕ离　　　　　　　　　　　　　　　　　　　子浓度的增加，６１８ｎｍ处的主发射峰强度不断增加，　　　　　　　　　　　　而５９０ｎｍ处的弱发射峰强度增大幅度很小，因而红橙　　　　　　　　　　　　比Ｉ６１８ｎｒｎ／５９０ｎｍ逐渐增大，红光发射增强。这是因为随着　　　　　　　　　　　　　　　Ｅｕ浓度的增加，转变为荧光中心的离子数量逐渐增　　　　　　　　　　　　　　加，因而发光亮度随之提高。Ｅｕ。浓度．２７在０．０４～　　　０．２４较宽的范围内变化样品未出现明显的浓度猝灭　　　　现象，说明该体系猝灭浓度较大。这可能是由于材料　　　基质特殊的晶体结构，使Ｅｕ抖在其中呈现一维或二维　　　　排列方式，导致发光中心之间的能量传递被抑制，几乎　　　　　　　不出现浓度猝灭现象［１。　　　　３结论　　　　　　　　　　　（１）采用凝胶一燃烧方法合成了新型红色发光材料”　　　　　ＬｉｚＳｒＳｉ０４：Ｅｕ，其结构属于六方晶系，空间群为Ｐ３２１。　　　　　　　　　　　　　（２）所合成的ＬｉｚＳｒＳｉＯ：Ｅｕ。最强发射峰位于　　　　　　　　　　　　　　　　６１８ｎｍ，呈红光发射；激发带较宽，主激发峰位于　　　　　　　　　　　３９６ｎｍ，因此可作为３５０～４１０ｎｍ的近紫外一紫光激发　　　　　　　　　　用红色荧光粉，有望提高白光ＬＥＤ的显色性。　　　　　　　　（３）当Ｅｕ抖掺杂摩尔分数在０．Ｏ４～０．２４的范　　　　　　　　　　　　　　　　　围内时，随着Ｅｕ抖离子浓度的增加，Ｌｉ。Ｓｒ一ＳｉＯ：　　　　ＥＣ的发射强度不断增加，无浓度猝灭现象，这可能　　　　　　　　　　　　是由于材料特殊的结构有效抑制了发光中心之间的能　　量传递的结果。　　　　参考文献　　　　　　　　　—　［１］ＹＡＭＦＫ，ＨＡＳＳＡＮｚ．ＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＬＥＤＴｅｃｈｎｏｌｏ　　　ｇＹ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｅｌｅｔｒｏｎ，２００５，１３６（２）：１２９１３２．　　　　　　　　　—　［２］ＺＨＡＮＧＸＬ，ＨＥＨ，ＬＩＺＨＳＨ，ｅｔａ１．ＰｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＳｔｕｄ　　　　　　　　　—　ｉｅｓｏｎＥｕ０ａｎｄＣｅ。一ＤｏｐｅｄＬｉ２ＳｒＳｉＯ４ＥＪ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓ—　　ｃｅｎｃｅ，２００８，１２８（１２）：１８７６１８７９．　　　　　　［３］ＳＣＨＬＯＴＴＥＲＰ，ＳＣＨＭＩＤＴＲ，ＳＣＨＮＥＩＤＥＲＪ．Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　　　　　　　　ＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆＢｌｕｅＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓＥＪ］．ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ　　—　　Ａ，１９９７，６４（４）：４１７４１８．　　　　　　　　　　　　［４］ＺＨＡＮＧＸＧ，ＺＨＯＵＦＸ，ＳＨＩＪＸ，ｅｔａ１．Ｓｒａ５Ｍｇ。ｓＳｉ３Ｃ１４：　　　—　　　　　　ＥｕＢｌｕｉｓｈＧｒｅｅｎＥｍｉｔｔｉｎｇＰｈｏｓｐｈｏｒｆｏｒＮｕＶＢａｓｅｄＬＥＤ［Ｊ］．　　　　　ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓ，２００９，６３（１１）：８５２８５４．　　　　　　　　　［５］翟永清，孟媛，曹丽莉，等．蓝色长余辉发光材料Ｓｒ２ＭｇＳｉｚＯ：Ｅｕ，”　　—　Ｌｎ的合成和性质［Ｊ］．材料导报，２００７，２１（８）：１２５１２８．　　　　　　　　　　　　—　［６］翟永清，焦芳芳，张张，等．新型蓝色长余辉发光材料ＳｒＭｇ　　　　　　　　　　　　　ｓｉ２Ｏ６：Ｅｕ，Ｄｙ的制备及性质［Ｊ］．硅酸盐学报，２００８，３６　　—　　（１２）：１７５８１７６３．　　　　　　Ⅱ　［７］ＨＡＦＥＲＫＯＲＮＢ，ＭＥＹＥＲＧ．Ｌｉ２ＥｕＳｉＯ４，ＥｉｎＥｕｒｏｐｉｕｍ（）　　　Ｄｉｌｉｔｈｏｓｉｌｉｃａｔ：Ｅｕ［（Ｌｉ２Ｓｉ）Ｏ４］［Ｊ］．ＺｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔｆａｒＡｎｏｒｇａｎｉｓｃｈｅ　　　　—　　ｕｎｄＡｌｌｇｅｍｅｉｎｅＣｈｅｍｉｅ，１９９８，６２４（７）：１０７９１０８１．　　　　　　　　［８］ＳＡＲＡＤＨＩＰＭ，ＶＡＲＡＤＡＲＡＪＵＵＶ．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　　　　　　　　　　　ＳｔｕｄｉｅｓｏｎＥｕＡｃｔｉｖａｔｅｄＬｉｚＳｒＳｉＯ４ａＰｏｔｅｎｔｉａｌＯｒａｎｇｅＹｅｌｌｏｗ　　—　　　　ＰｈｏｓｐｈｏｒｆｏｒＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＬｉｇｈｔｉｎｇ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，—　　２００６，１８（２２）：５２６７５２７２．　　　　　　　　　　—　［９］ＺＨＡＮＧＱＹ，ＰＩＴＡＫ，ＹＥＷ，ｅｔａ１．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＡｎｎｅａｌｉｎｇＡｔ　　　　　　　　　　　ｍｏｓｐｈｅｒｅａｎｄＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＰｈｏｔｏｌｕｍｉｎｃｓｃｅｎｃｅｏｆＴｈ。ｏｒＥｕ。一　　　　　　　　　　　ａｃｔｉｖａｔｅｄＺｉｎｃＳｉｌｉｃａｔｅＴｈｉｎＦｉｌｍＰｈｏｓｐｈｏｒｓｖｉａＳｏｌｇｅｌＭｅｔｈｏｄＥＪ］．　　—　　ＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２００２，３５１（３，４）：１６３１７０．　　　　”　　　　［１０］余锡宾，杨良准，杨仕平，等．ＳｒＺｎＯ２：Ｅｕ，Ｌｉ长波紫外激发　　　　　　红光荧光体的合成及发光性能研究［Ｊ］．中国稀土学报，２００５，　　　　　２３（５）１５３３５３６．　　　　　基金项目：国家自然科学基金资助项目（２０６７５０２３）　　——　　　　　收稿日期：２０１００４１２；修订日期：２０１０１０３１　　　　　　　　　　　作者简介：翟永清（１９７ｏ一），女，教授，博士，主要从事稀土功能材料的　　　　　　　　　　　制备及性质研究，联系地址：河北大学化学与环境科学学院（０７１００２），—　　Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｉｙｏｎｇｑｉｎｇｈｈｕ＠１６３．ｃｏｍ