Ba2Ca(PO4)2：Eu2+蓝色荧光粉的合成及其发光特性

王志军; 刘海燕; 杨勇; 蒋海峰; 段平光; 李盼来; 杨志平; 郭庆林

doi:10.7498/aps.63.077802

摘要

采用高温固相法合成了Ba2Ca（PO4）2：Eu2+蓝色荧光粉，研究了合成温度、合成时间、Ba/Ca比值以及Eu2+掺杂量等对材料的物相及发光特性等的影响. 研究结果显示，合成温度为900/1200 ℃，合成时间为4 h时，可以获得纯相的Ba2Ca（PO4）2；以343 nm紫外线作为激发源时，Ba2Ca（PO4）2：Eu2+呈非对称的宽谱特征，主峰位于454 nm，分析认为，Eu2+在Ba2Ca（PO4）2中占据不同的晶体学格位，形成了不同的发光中心，造成材料呈非对称发射；监测454 nm发射峰，对应的激发光谱覆盖200–450 nm区域，主峰位于343 nm，且在长波紫外段（350–410 nm）有很强的激发带；增大Eu2+掺杂量，Eu2+ 在Ba2Ca（PO4）2中的发射出现了浓度猝灭现象，且材料的发射峰出现了明显的红移；减小基质中Ba/Ca配比，材料在绿色区域的发射逐渐增强，材料的发光颜色由蓝逐渐变为蓝绿色，分析认为，Eu2+进入Ba2Ca（PO4）2基质体系后，不但取代Ba2+的格位，而且取代Ca2+的格位，形成不同的发光中心，从而影响材料的发光特性.

关键词:

发光 /
Ba2Ca(PO4)2：Eu2+

Abstract

A blue emitting phosphor Ba2Ca(PO4)2:Eu2+ is synthesized by a high temperature solid state method. Effect of the conditions is inverstigated, such as preparation temperature and time, the ratio of Ba/Ca, and Eu2+ concentration, on the phase and luminescent property. Results show that Ba2Ca(PO4)2 and Ba2Ca(PO4)2:Eu2+ have been achieved by selecting the appropriate conditions, such as the temperature 900/1200 ℃ and the time 4 h. The compound Ba2Ca(PO4)2:Eu2+ produces an asymmetric emission band centered at 454 nm under 343 nm UV excitation. For the 454 nm emission, the excitation spectrum extends from 200 to 450 nm with a peak at 343 nm, and has an obvious excitation band in the range of 350–410 nm. With increasing Eu2+ concentration, there occur the concentration quenching effect and redshift phenomenon. With decreasing ratio of Ba/Ca, there has an obvious enhancement in the green region, and the emission color gradually turns from blue to cyan. It is shown that the Eu2+ ion not only can occupy the Ba2+ site but also the Ca2+ site. Therefore, different luminescence centers of Eu2+ can exist in Ba2Ca(PO4)2, and affect its luminescence.

Keywords:

luminescence /
Ba2Ca(PO4)2：Eu2+

作者及机构信息

1.
河北大学物理科学与技术学院, 保定 071002;

2.
河北大学工商学院, 保定 071002;

3.
公路交通安全技术交通行业重点实验室, 北京 100088

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：50902042）和公路交通安全技术交通行业重点实验室开放课题资助.

Authors and contacts

1.
College of Physics Science & Technology, Hebei University, Baoding 071002, China;

2.
Industrial & Commercial college, Hebei University, Baoding 071002, China;

3.
Key Laboratory of Road Safety, Ministry of Communications PRC, Beijing 100088, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50902042), and the Open Project of Key Laboratory of Road Safety Technologies, Ministry of Transport, China.

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