稀土Y2-xSiO5:Eux3+纳米发光材料结构对发光性能影响及发光机理研究

摘要

用溶胶凝胶法合成了Y2-xSiO5:Eux纳米发光材料,使用XRD、FTIR和TEM对其结构进行了表征.讨论了相结构、煅烧温度和Eu3+掺杂浓度对材料发光性能的影响及规律.结果显示煅烧温度在900℃以下,材料主要呈非晶相结构,900℃以上材料主要呈晶态结构;颗粒随煅烧温度升高而增大,在非晶态时颗粒大小在15～45 nm,在晶态时颗粒大小为60～80 nm.激发光谱和荧光发射光谱受材料晶相结构以及Eu3+掺杂浓度的影响,在晶态结构中Y2-xSiO5:Eux纳米材料呈现更精细的激发和发射光谱.在激发光谱中,电荷转移态吸收(CST)随煅烧温度升高呈现兰移现象,晶态时CST同非晶态相比明显红移;在发射光谱中,非晶态时5D0→7F2跃迁呈现强的发光峰,随材料制备温度升高而增强,在晶态时该发光峰强度减弱,在长波波段呈现两个新的发光尖峰,并随煅烧温度升高而增强;5D0→7F1发射峰从非晶态转变为晶态后,光谱裂分为三重尖峰;而5D0→7F0跃迁发光光谱受结构和颗粒大小影响较小.同时在60～80 nm的Y2-xSiO5:Eux晶体中,发现材料5D0→7F2和5D0→7F1跃迁发光强度,均受Eu3+掺杂浓度的影响,当掺杂浓度x=0.4时,材料发光强度最大.