SrAl2O4∶Eu荧光粉中Eu的价态分析与发光特性研究

伏振兴， 刘碧蕊

(1.宁夏师范学院 物理与电子信息工程学院,宁夏 固原 756099;2.宁夏师范学院 纳米结构与功能材料研究工程技术中心,宁夏 固原 756099)

铝酸锶(Strontium aluminate)是一种浅黄色的、不易燃烧的化学物质，化学性质较为稳定，分子式为 SrAl2O4，属于无机碱土正铝酸盐MAl2O4(M=Ca、Sr、Ba).SrAl2O4基质材料耐酸、耐碱、耐辐射、抗氧化性，在化学稳定性等方面优于无机硫化物材料.与其他的荧光基质材料相比，SrAl2O4基质发光材料具有余辉时间长、发光亮度高等优点，在荧光介质材料等领域有着重要用途.因此，各种稀土元素掺杂的SrAl2O4荧光材料受到人们的广泛关注.

在SrAl2O4化合物中Eu离子可赋存于Sr离子所处的晶格中，形成二价态的Eu2+∶SrAl2O4，或三价态Eu3+∶SrAl2O4，或两种价态的混合物.由于电子在基态4f7(8S7/2)和激发态4f65d(8S7/2)之间的跃迁，Eu2+离子能够从蓝色发光到黄色发光的广阔区域内产生不同的辐射跃迁，所以Eu2+离子的发射光谱通常具有非常宽广的光谱带[1-2].对于Eu3+离子，其特征荧光发射谱线主要是集中在550 nm～750 nm区域内，对应的是激发态5D0和5D1向基态7FJ(J = 0～6)的电子跃迁[3-5].由于Eu3+离子在样品合成过程中能够很容易地从Eu掺杂的氧化物中获得，因此，为获得Eu2+离子的绿-黄色范围内的荧光发射，就有必要在材料的合成过程中，通过化学的方法将Eu3+离子还原为Eu2+离子[6].

本文以尿素为燃料和还原剂，在没有还原气氛和任何后期退火处理的条件下，通过溶液-燃烧合成法制备了不同的掺杂浓度的Sr1-xAl2O4∶xEu荧光粉末样品.分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的Sr1-xAl2O4∶xEu荧光粉末样品的晶体结构、颗粒尺寸和颗粒形貌进行了表征；……