稀土掺杂的笼状结构铝酸盐发光材料的制备及发光性能

夏维涛，李莎，曹亚娟，杨天林

（宁夏大学能源重点实验室化学化工学院，宁夏银川750021）

·科研与开发·

稀土掺杂的笼状结构铝酸盐发光材料的制备及发光性能

夏维涛，李莎，曹亚娟，杨天林

（宁夏大学能源重点实验室化学化工学院，宁夏银川750021）

采用溶胶凝胶沉淀法制备了稀土掺杂的笼状结构铝酸盐发光材料。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相结构及形貌进行了表征，结果表明：稀土离子的掺入没有改变发光材料的主晶相，已获得具有笼状结构的单相12CaO·7Al2O3发光材料，同时稀土离子可能掺入到晶格中。利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试，发现在近紫外光激发下掺杂Eu2+离子的样品具有宽带发射峰，最强发射位于448nm左右，对应于Eu2+离子的4f65d1→4f7辐射跃迁，能够在近紫外光激发下发射出红光。另外，12CaO· 7Al2O3：Tb3+和12CaO·7Al2O3：Dy3+能够在近紫外光激发下分别发出绿光和白光。

12CaO·7Al2O3；笼状结构；稀土离子；掺杂；发光材料

1 引言

稀土掺杂的铝酸盐发光材料具有无毒、化学性质稳定、发光效率高、余辉时间长等诸多优点[1-5]，是一类新型节能、高效、稳定的发光基质材料。

七铝酸十二钙（12CaO·7Al2O3）是近年来备受关注的一种宽带隙铝酸盐，因为它具有独特的纳米笼状结构、良好的热稳定性和化学稳定性等诸多优点，成为一种潜在的发光基质材料[6-8]。2006年Miyakawa等报道了Au离子注入纳米单晶12CaO·7Al2O3后在150 K以下的发光性质[9]；2007年Feldbad等首次确定了12CaO·7Al2O3的框架能带宽度为6.5eV，研究了低温下的纳米12CaO· 7Al2O3的发光性质[10]；2009年E.Toldsepp等报道了燃烧法制备的12CaO·7Al2O3中掺杂稀Ce的发光情况[11]，从而显示了12CaO·7Al2O3在发光基质材料方面的重大价值与前景。……