SrAl2O4∶Eu熒光粉中Eu的價態分析與發光特性研究

伏振興， 劉碧蕊

(1.寧夏師范學院 物理與電子信息工程學院,寧夏 固原 756099;2.寧夏師范學院 納米結構與功能材料研究工程技術中心,寧夏 固原 756099)

鋁酸鍶(Strontium aluminate)是一種淺黃色的、不易燃燒的化學物質，化學性質較為穩定，分子式為 SrAl2O4，屬于無機堿土正鋁酸鹽MAl2O4(M=Ca、Sr、Ba).SrAl2O4基質材料耐酸、耐堿、耐輻射、抗氧化性，在化學穩定性等方面優于無機硫化物材料.與其他的熒光基質材料相比，SrAl2O4基質發光材料具有余輝時間長、發光亮度高等優點，在熒光介質材料等領域有著重要用途.因此，各種稀土元素摻雜的SrAl2O4熒光材料受到人們的廣泛關注.

在SrAl2O4化合物中Eu離子可賦存于Sr離子所處的晶格中，形成二價態的Eu2+∶SrAl2O4，或三價態Eu3+∶SrAl2O4，或兩種價態的混合物.由于電子在基態4f7(8S7/2)和激發態4f65d(8S7/2)之間的躍遷，Eu2+離子能夠從藍色發光到黃色發光的廣闊區域內產生不同的輻射躍遷，所以Eu2+離子的發射光譜通常具有非常寬廣的光譜帶[1-2].對于Eu3+離子，其特征熒光發射譜線主要是集中在550 nm～750 nm區域內，對應的是激發態5D0和5D1向基態7FJ(J = 0～6)的電子躍遷[3-5].由于Eu3+離子在樣品合成過程中能夠很容易地從Eu摻雜的氧化物中獲得，因此，為獲得Eu2+離子的綠-黃色范圍內的熒光發射，就有必要在材料的合成過程中，通過化學的方法將Eu3+離子還原為Eu2+離子[6].

本文以尿素為燃料和還原劑，在沒有還原氣氛和任何后期退火處理的條件下，通過溶液-燃燒合成法制備了不同的摻雜濃度的Sr1-xAl2O4∶xEu熒光粉末樣品.分別采用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對所制備的Sr1-xAl2O4∶xEu熒光粉末樣品的晶體結構、顆粒尺寸和顆粒形貌進行了表征；……