CaMoO4∶Dy黄绿色荧光粉的微波合成及掺杂PO43-的荧光增强效应

摘要

采用微波辐射法合成了一系列的Ca1-xMoO4∶xDy3+(0＜x≤0.12)和Ca0.98(MoO4)1-1.5y(PO4)y∶0.02Dy3+ (0≤y≤0.10)黄绿色荧光粉,分别用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计对荧光粉的物相结构、微观形貌、发光特性进行了分析和表征.结果表明:所制得的CaMoO4∶Dy3+晶体结构与CaMoO4相似,为四方晶系、白钨矿结构.样品颗粒呈立方形,边长约为5μm,且是由尺寸约为120～ 540 nm的类球形小颗粒组成.样品的最大激发峰位于300nm处.发射光谱由一系列尖峰组成,最强发射峰位于572 nm处,对应于Dy3+的4F9/2→6H13/2跃迁,发光强度随Dy3+浓度的增加先增大后减小,当Dy3+摩尔分数为0.02时发光强度最大,而后随Dy3+浓度的增加,发生了浓度猝灭效应.由Dexter浓度猝灭理论知,Dy3+浓度猝灭主要为电偶极-电偶极相互作用和Dy3+离子间交叉弛豫造成的.在254 nm波长激发下,CaMoO4∶Dy3+的色坐标集中在黄绿光区域.此外,PO43-的掺杂有效提高了CaMoO4∶Dy3+体系的发光亮度,PO43-的最佳掺杂量为y=0.04,此时样品的发光强度比未掺杂样品提高了约19％.