稀土元素硼酸盐中铈,钆,钐光致发光性能和能量传递.pdfVIP

维普资讯 弟 7卷 弟 2期 中 国 稀 土 学 报 19B9年 6月 VoL．7 NO．2 JOURNAL OF THE CHINESE RARE EARTH SOCIETY JUNE l螗 9 稀土元素硼酸盐中铈 、钆 、钐的 光致发光性能和能量传递 彭夷安 郭风瑜 (湖南省卫生职工医学院) (北京大学化学系) 通过cc 、Sm ¨擞话的稀土元素素硼 酸 盐 (REB，o ，RE=Gd，La，Y)的发射 光谱 和越发光谱，研究了cc¨、Gd¨和Sm ¨的发光与组睫的关系 艮Ce¨、Gd¨对Sm ¨发 光的 敏化作用，查明了在这类 {￡合物 中稀土离子的发光主要靠cc¨的f+d跃迁吸 收 能 量，Gd¨在 Ce++sm ¨的能 量传递过程中起中间悻作用 。giLa 取代部分Gd 能增强Sm ¨昀发 光 和 降 彳氐费用 。 近年来，以GdB O 为基质的发光材料 日益受到人们的 注 意。如 deHairCl’22，HO Zhira11等 3]报道过掺入不同的敏化剂 (}!ICe”、Bi”和Sb”)和不 同激活 剂 (如 Dy”、 Tb”、Eu。和Mn“)的发光 性能和能量传递现象，并指 出Gd”在敏化荆和激活剂 能 量 传递过程 中起中间体作用。 日本专利 [4]中也报道过 以GdB。O 为基体，Ce。或Bi”为 敏 化剂 ，Tb”或Mn 为激活剂 可制得高光效的灯用荧光粉 。但 尚未见到在GdB。O 中Ce”a 敏化Sm”发光的报道 。为了研制新的光致发光材料和查明Sm 在这类硼酸盐基质中光致 发光的特性，我们 以不同量的Ce”、Sm 取代GdB 0 基 质 中的 Gd”， 研 究 Sm”、 Gd”和Ce”发光随组成变化的规律性 ，并探讨它们之 间的能量传递。此外 ，从实用的 角 度考虑 ，还研究 了Y”、La”取代部分Gd”对Sm”发光 的影 响 一 、 实验部分 台成荧光粉所用的稀土元素氧化物纯度为99．90 ，其它原料均为分析纯。各种 稀 土 元素的浓度均用摩尔分数X 表示，即x。a+Xc+xs=l。按组成的摩尔比将原料混匀， 井加入极少量的助熔剂。先在空气中低温预烧2h，再在还原性气氛 中980~C左右灼烧 3h。 经选粉、洗粉后将产物烘干 。用 日立850型荧光分光光度计测量试样的发射光谱和激 发 光 谱 ，所有的光谱均经过能量校正 。 二、结果和讨论 (一)GdB。O6：Sm和GdB，O6：Ce，Sm体系 1．发射光谱 圈l为254nm紫外光激发下 GdB。O6：Sm和 GdB。O6：Ce，Sm 的 发 射光谱。在 图中不含Ce”的Gd 。tSm 。。BOe发射谱 (以实线表示) 中除 了Gd 的 国家 自熬科学基金资助项 目 维普资讯 36 中 国 稀 土 学 报 7卷 31111in特征发射谱线外，还 出现 了Sm”发射的四组谱线 ．峰值波长 为 561nm、596nPA、 648nm~H708nm，分别 对 应 干 Sm 的 G + H (J=5／2，7／2，9／2，ll1／2) 躁 迁。 其 中596nm的谱线为主峰，它们之 间的强度 比为0．29：1．)【(】：0．37：0．14。在紫外光 照射 下 发橙红色光 ，色坐 标为x=0．610，Y一0．38g。 Gd0一 Ce nnSm。l0。。B。Oe的发射光谱 (以虚线表示) 中，Gd”和Sm。的发射 强 度 比不含Ce 的Gd Sm 。。B。O 有大幅度增强 ，而在300~360nm的Ce”发射带强度 却 很弱，说 明Ce