白曉菲 姜浩 徐晶 閆景輝＊, 康振輝 連洪洲

(1長春理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，長春130022)

(2蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)(材料)研究院，蘇州215123)

(3中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所稀土資源利用國家重點實驗室，長春130022)

微乳液法合成白光LED NaLu(MO4)2:Eu3+/Eu3+,Tb3+(M=W,Mo)熒光粉

白曉菲1姜浩1徐晶1閆景輝＊,1康振輝2連洪洲3

(1長春理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，長春130022)

(2蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)(材料)研究院，蘇州215123)

(3中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所稀土資源利用國家重點實驗室，長春130022)

采用微乳液法制備NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)/y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)系列熒光粉。通過X射線衍射(XRD)表征，所制樣品的X射線衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF#27-0729基本吻合，表明所制的樣品為白鎢礦結(jié)構(gòu)，屬于四方晶系。掃描電鏡(SEM)顯示制備的納米粒子是梭子狀的，粒徑大約是110 nm。激發(fā)發(fā)射光譜顯示，在Eu3+離子摻雜物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為8%時，NaLu(WO4)(MoO4)∶Eu3+發(fā)光強(qiáng)度最大。NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)熒光粉在nMo/nW比達(dá)到1∶1(x= 1)時發(fā)光強(qiáng)度最大，強(qiáng)烈的紅光發(fā)射表明該材料可用于白光LED材料。該熒光粉在268、394和466 nm波長光激發(fā)下分別發(fā)出橙紅色、黃色和淡黃色光，可以滿足不同光色需要。NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)熒光粉，隨著y值增大，從綠光區(qū)(x=0.278,y=0.514)進(jìn)入白光區(qū)(x=0.356,y=0.373),(x=0.278,y=0.313)，同時觀察到Tb3+到Eu3+有效能量傳遞。

微乳液法；鎢鉬酸鹽；白光LED；能量傳遞

稀土摻雜的鎢酸鹽、鉬酸鹽由于其在很長波段內(nèi)具有強(qiáng)吸收光譜，而且具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，因而在照明、閃爍體光學(xué)纖維和LED熒光材料等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景[1-3]。白光LED作為新興的固體照明器件的出現(xiàn)，在照明方面帶來了革命性的技術(shù)飛躍[4]。除LED芯片的相關(guān)的技術(shù)參數(shù)之外，熒光粉的發(fā)光性能也是影響LED發(fā)光效率的重要因素[5-8]，因而，研究用于LED芯片的高效的熒光粉備受關(guān)注。鎢鉬酸鹽化合物是典型的自激活發(fā)光材料，Eu3+激活的鎢鉬酸鹽具有良好的發(fā)光性能、顏色純度和穩(wěn)定性，鎢鉬酸根離子在紫外和藍(lán)光波段有很強(qiáng)的吸收，并傳遞給摻雜在其中的Eu3+，使Eu3+能在紫外光(394 nm)和可見藍(lán)光(466 nm)激發(fā)下，發(fā)出很強(qiáng)的紅光，是一種很有前景的可以應(yīng)用在紫外和藍(lán)光LED芯片中的熒光粉[9-10]。

具有四方和斜方晶系結(jié)構(gòu)復(fù)式鎢酸鹽ARE (WO4)2(A=Li,Na,K;RE=Y,La,Gd,Lu)，由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有較低的聲子能量，在光電子器件、激光基質(zhì)材料等方面的潛在應(yīng)用而引起國內(nèi)外廣泛的關(guān)注[11-12]。然而，人們對ARE(WO4)2家族的研究主要集中在用于激光器件的單晶上，對于小尺度的ARE (WO4)2晶體的研究報道卻很少，而又主要是Eu3+摻雜的復(fù)式鎢酸鹽紅色熒光粉頗多。Zheng[13]運用WO42-的藍(lán)光發(fā)射和Eu3+的紅橙光復(fù)合發(fā)射白光這一機(jī)理，制備了NaY(WO4)2∶Eu3+白色熒光粉，色坐標(biāo)為(x=0.317，y=0.267)。而合成這種小尺度的ARE (WO4)2晶體主要采用傳統(tǒng)高溫固相法[14-15]。這種方法所制備的產(chǎn)物硬度大，粒徑分布不均勻，球磨后樣品的結(jié)構(gòu)可能被破壞，導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的下降，并且這種方法對設(shè)備要求高，能耗大。但是高溫固相法還是目前熒光粉材料產(chǎn)業(yè)化的最主要方法。通過微乳液法所制備的樣品主要包括以下優(yōu)點：(1)粒徑分布較窄，粒徑可以控制；(2)選擇不同的表面活性劑修飾微粒子表面，可獲得特殊性質(zhì)的納米微粒；(3)粒子的表面包覆一層(或幾層)表面活性劑，粒子間不易聚結(jié)，穩(wěn)定性好；(4)表面活性劑對納米微粒表面的包覆改善了納米材料的界面性質(zhì)，顯著地改善了其光學(xué)、催化及電流變等性質(zhì)。

同傳統(tǒng)的NaY(WO4)2相比，NaLu(WO4)2作為基質(zhì)，除了Lu3+的半徑與Y3+的半徑相似之外，還有很多優(yōu)點，比如李課題組報道了在體內(nèi)生物成像中鑭系元素?fù)诫s的NaLuF4納米晶體比NaYF4納米晶體具有更強(qiáng)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光[16]。Lu3+可以敏化摻雜的發(fā)射源從而擴(kuò)大其發(fā)射光譜并提高發(fā)射強(qiáng)度。

因此，本文首次采用微乳液法制備了可與紫外和藍(lán)光芯片匹配的紅色熒光粉NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)以及可與紫外芯片匹配的白光熒光粉NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)，并對其結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能做了研究。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑

氧化镥(＞99.99%，長春海普瑞稀土材料技術(shù)有限公司)；氧化銪(＞99.99%，長春海普瑞稀土材料技術(shù)有限公司；氧化鋱(＞99.99%，長春海普瑞稀土材料技術(shù)有限公司)；硝酸(純度：65%～68%，北京化工廠)；十六烷基三甲基溴化銨(CTAB，天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心)；正丁醇(純度：≥99.7%，北京化工廠)；正辛烷(純度：≥99.7%，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所)；鎢酸鈉(分析純，北京化工廠)；鉬酸鈉(分析純，北京化工廠)；甲醇(純度：≥99.7%，北京化工廠)；二氯甲烷(純度：≥99.7%，北京化工廠)；無水乙醇(純度：≥99.7%，北京化工廠)；去離子水為實驗室自制。

1.2 樣品的制備

按化學(xué)式NaLu(WO4)2-x(MoO4)x:8%Eu3+(x=0,0.5, 1.0,1.5,2.0),以及NaLu(WO4)2-x(MoO4)x:y%Eu3+,5% Tb3+(y=1,3,5,7,9)計量比關(guān)系稱一定量的Na2WO4·2H2O(AR)、Lu2O3、Eu2O3和Tb2O3。將Lu2O3,Eu2O3和Tb2O3分別用硝酸溶解，得到硝酸鹽溶液。采用正辛烷/正丁醇/CTAB/水組成的四元微乳液體系，分別按質(zhì)量百分比為wCTAB=19.04%、w正丁醇=15.24%、w正辛烷= 51.40%，稱取3種有機(jī)物混合置于三角燒瓶I與三角燒瓶II中，分別攪拌三角燒瓶I和三角燒瓶II，直至得到分散良好的CTAB懸濁液。在不斷攪拌的情況下，將Lu(NO3)3、Eu(NO3)3和Tb(NO3)3溶液緩慢滴入三角燒瓶I中，混合液立刻變?yōu)槌吻逋该鞯木惑w系，得到陽離子微乳液I。重復(fù)上述步驟，加入Na2WO4/Na2MoO4溶液則可以得到陰離子微乳液II。將上述兩種微乳液在攪拌條件下迅速混合，繼續(xù)攪拌一段時間后，再將反應(yīng)物離心分離5 min(15 000 r·min-1)。用體積比為1∶1的甲醇與二氯甲烷混合溶液反復(fù)清洗沉淀物，繼續(xù)用無水乙醇和去離子水多次洗滌，在60℃條件下干燥24 h，然后將樣品置于馬弗爐中600℃烘干2 h進(jìn)一步除去表面有機(jī)溶劑，即可制得白色樣品。

1.3 樣品的表征

使用Rigaku D/max-IIB型X射線衍射儀(Cu Kα1射線，λ=0.154 05 nm)對樣品結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，工作電壓30 kV，工作電流30 mA，掃描速度為(2θ)4°· min-1，步長為0.02°，掃描范圍10°～90°。采用日本Hitachi F-4500熒光光譜儀測量熒光粉的激發(fā)及發(fā)射光譜，氙燈作激發(fā)光源，掃描速度1 200 nm·min-1。粒子形貌和尺寸采用PhilipsXL-30型掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行表征。所有測試都是在室溫下進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品的XRD結(jié)果分析

圖1 樣品的XRD圖Fig.1XRD patterns of the samples

圖1 中為制備的NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+納米粒子的XRD圖。對比可知圖1中此熒光粉的XRD圖，與NaLu(WO4)2的標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF#27-0729的峰型和位置基本一致，并且少量稀土離子的摻雜對基質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生十分明顯的影響。通過與NaLu (WO4)2標(biāo)準(zhǔn)圖對比，可以看出，Eu3+離子進(jìn)入晶格取代Lu3+離子，(MoO4)2-離子進(jìn)入晶格取代(WO4)2-離子。由于Lu3+(0.085 nm)的離子半徑和Eu3+(0.095 nm)的離子半徑接近，并且電負(fù)性相近，因此容易實現(xiàn)取代。W6+(0.042 nm)離子半徑和Mo6+(0.041 nm)離子半徑接近，其XRD標(biāo)準(zhǔn)圖的峰型和位置幾乎沒有發(fā)生變化，也初步證明了Mo6+順利的進(jìn)入了NaLu(WO4)2晶格并且取代了W6+的位置。由PDF#27-0729數(shù)據(jù)可知，NaLu(WO4)2具有白礦結(jié)構(gòu)，屬于四方晶系。

2.2 樣品的熒光光譜分析

2.2.1 Eu3+摻雜濃度對NaLu(WO4)(MoO4)∶xEu3+發(fā)光性能的影響

圖2為不同摩爾摻雜濃度樣品在紫外(λex=394 nm)激發(fā)下的發(fā)射光譜，內(nèi)置圖為616 nm處發(fā)射峰強(qiáng)度與Eu3+濃度變化曲線。由圖可知，發(fā)射主峰位于616 nm處，對應(yīng)于Eu3+的5D0→7F2電子躍遷，大約是5D0→7F1峰強(qiáng)度的7倍，從而表現(xiàn)出很強(qiáng)的紅色發(fā)光，可以進(jìn)一步證明Eu3+在NaLu(WO4)(MoO4)納米晶中沒有處在反演對稱中心[17]。另外由圖2對比可以發(fā)現(xiàn)Eu3+的最佳摻雜物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為8%。隨著Eu3+摻雜濃度的提高，O2p軌道上的電子向W/Mo 4d軌道電荷轉(zhuǎn)移就越多，而(WO4)2-/(MoO4)2-又將電荷轉(zhuǎn)移給Eu3+，從而提高Eu3+的發(fā)光強(qiáng)度。當(dāng)Eu3+含量超過8%后，進(jìn)一步增加將使得Eu-Eu之間距離R縮短，發(fā)生非輻射馳豫，這時的Eu3+作為缺陷或雜質(zhì)捕獲光子，從而導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度降低，即濃度淬滅。Eu-Eu之間的距離R可以通過下面公式計算得出[18-19]。

其中，x為摻雜濃度，N為NaLu(WO4)(MoO4)晶胞中三價稀土離子的數(shù)目，V為單個晶胞的體積。

圖2 NaLu(WO4)(MoO4)∶xEu3+的濃度淬滅曲線Fig.2Concentration quenching curves of NaLu(WO4)(MoO4)∶xEu3+(x=4%,6%, 8%,10%)

2.2.2 (MoO4)2-取代(WO4)2-百分比對熒光粉發(fā)光性能的影響

圖3為不同W、Mo比例得到NaLu(WO4)2-x(MoO4)x:8%Eu3+熒光粉在616 nm監(jiān)測下的激發(fā)光譜。其中a,b,c,d和e分別代表x=0,0.5,1.0,1.5和2.0。圖中268 nm附近的激發(fā)帶為O→W/Mo的電荷遷移帶，394 nm處的尖峰代表為Eu3+的7F0→5L6能級躍遷，466 nm激發(fā)峰則歸屬于Eu3+的7F0→5D2的電子躍遷。盡管通過微乳液法制備的材料NaLu (WO4)(MoO4)∶xEu3+在268、394和466 nm處有激發(fā)，但峰都不算寬，與通過高溫固相法制備的氮化物熒光粉的強(qiáng)度存在著一定的差距[20-21]。但該材料在不同波長光激發(fā)下發(fā)出不同顏色的光，如圖5所示，而且熱穩(wěn)定性比氮化物要強(qiáng)得多，仍具有一定的意義。

圖3 NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+在616 nm監(jiān)測下的激發(fā)光譜Fig.3Excitation spectrum of NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8% Eu3+phosphors at 616 nm

圖4 中的A和B分別給出了熒光粉NaLu (WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)在394和466 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。內(nèi)置圖為不同的nMo/nW比時樣品5D0→7F2(616 nm)的發(fā)射峰強(qiáng)度隨x值的變化曲線。一部分W被Mo取代后，所有樣品發(fā)射峰的位置幾乎不變，其特征發(fā)射仍然是Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3和4)躍遷，Eu3+取代NaLu(WO4)2-x(MoO4)x晶體中的Lu3+時，沒有占據(jù)反演對稱中心的位置，因而5D0→7F2躍遷強(qiáng)度最強(qiáng)。從圖4可以看出，在394和466 nm激發(fā)時，熒光粉NaLu(WO4)2-x(MoO4)x:8%Eu3+的5D0→7F2躍遷強(qiáng)度均隨著Mo濃度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)Mo取代W的百分比超過50%(即x=1.0)時，熒光粉的發(fā)射強(qiáng)度開始下降，Mo的摻雜能有效的提高熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度。這可能是由于隨著(MoO4)2-含量的增加，晶格中Eu3+與Eu3+之間距離縮小，離子對相互作用增強(qiáng)，導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移效果提高，因而熒光性能增強(qiáng)[22]。

圖4 熒光粉NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+在394 nm(A), 466 nm(B)激發(fā)下的發(fā)射光譜Fig.4Emission spectrum of NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+phosphors excited at 394 nm(A),466 nm(B)

圖5 為NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+分別在268、394和466 nm波長激發(fā)下的發(fā)射光譜及CIE色坐標(biāo)圖。通過發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)，616 nm(5D0→7F2)發(fā)射峰強(qiáng)度I268＞I466＞I394。這與圖3中曲線c的激發(fā)光譜結(jié)果一致。I466＞I394這一結(jié)果表明所制備的NaLu(WO4) (MoO4)∶8%Eu3+熒光粉在藍(lán)光和近紫外光中更適合與藍(lán)光相匹配。從CIE色坐標(biāo)圖中可以看出，分別在268，394和466 nm光激發(fā)下，NaLu(WO4)(MoO4)∶8% Eu3+熒光粉的發(fā)光顏色出現(xiàn)由橙紅色→黃色→淡黃色的變化，這一特性使得該熒光粉可以滿足顯示器件不同光色的需要。

2.2.3 NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+熒光粉的發(fā)光性能分析

圖5 NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+分別在268,394和466 nm波長激發(fā)下的發(fā)射光譜及CIE色坐標(biāo)圖Fig.5Emission spectrum and CIE chromaticity diagram of NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+excited at 268,394 and 466 nm

圖6 NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+的發(fā)射光譜(λex=252 nm)Fig.6Emission spectra of NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu, 5%Tb(λex=252 nm)(y=1,3,5,7,9)

圖6 為在252 nm波長激發(fā)下，NaLu(WO4) (MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)系列樣品的發(fā)射光譜。從圖中可以觀察到Tb3+離子位于491 nm (5D4→7F6)和545 nm(5D4→7F5)的特征發(fā)射峰，以及Eu3+離子位于595 nm(5D0→7F1)和616 nm(5D0→7F2)的特征發(fā)射峰[23]。NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+的系列樣品中，隨著y值的增大，Tb3+在491和545 nm處的發(fā)射峰強(qiáng)度逐漸減弱，反之Eu3+在616和595 nm處的特征發(fā)射峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。內(nèi)插圖為Eu3+在616 nm(5D0→7F2)的發(fā)射峰強(qiáng)度(α線)及Tb3+在545 nm(5D4→7F5)處發(fā)射強(qiáng)度(β線)隨Eu3+物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化曲線，從圖中可以看到，即隨著y值的不斷增大，Eu3+特征發(fā)射逐漸增強(qiáng)，Tb3+的特征發(fā)射逐漸減弱，由此可以粗略得出Tb3+→Eu3+間存在著能量傳遞。

圖7 所制樣品Tb3+(5D4→7F5)的熒光衰減曲線Fig.7Decay curves for Tb3+(5D4→7F5)of as-prepared samples

為了進(jìn)一步證明Eu3+、Tb3+之間的能量傳遞過程，對Tb3+(5D4→7F5)進(jìn)行了熒光壽命的測試。如圖7所示，熒光粉(A)NaLu(WO4)(MoO4)∶1%Eu3+,5%Tb3+；(B)NaLu(WO4)(MoO4)∶3%Eu3+,5%Tb3+；(C)NaLu(WO4) (MoO4)∶5%Eu3+,5%Tb3+；(D)NaLu(WO4)(MoO4)∶7%Eu3+, 5%Tb3+；(E)NaLu(WO4)(MoO4)∶9%Eu3+,5%Tb3+；熒光壽命分別為1.281 56、1.267 1、1.238 46、1.190 11、1.168 43 ms。

隨著摻入Eu3+的量逐漸增多，Tb3+的熒光壽命逐漸降低。說明Tb3+和Eu3+之間存在著能量傳遞過程，能量給予體Tb3+將能量傳遞給能量受體Eu3+，此結(jié)論與上面的結(jié)論相符合。

圖8是NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu,5%Tb(y=1,3,5, 7,9)在252 nm激發(fā)波長下的CIE色度圖。從圖中可以看出，通過調(diào)節(jié)Eu3+的摻雜量，熒光粉的顏色可以調(diào)控[24]，從綠光區(qū)向白光區(qū)移動。熒光粉

(A)NaLu(WO4)(MoO4)∶1%Eu3+,5%Tb3+；

(B)NaLu(WO4)(MoO4)∶3%Eu3+,5%Tb3+；

(C)NaLu(WO4)(MoO4)∶5%Eu3+,5%Tb3+；

(D)NaLu(WO4)(MoO4)∶7%Eu3+,5%Tb3+；

(E)NaLu(WO4)(MoO4)∶9%Eu3+,5%Tb3+；

的色坐標(biāo)分別為(x=0.278,y=0.514),(x=0.307,y= 0.451),(x=0.335,y=0.439),(x=0.356,y=0.373),(x= 0.385,y=0.313)其中NaLu(WO4)(MoO4):7%Eu3+,5% Tb3+和NaLu(WO4)(MoO4):9%Eu3+,5%Tb3+熒光粉的色坐標(biāo)(x=0.356,y=0.373),(x=0.385,y=0.313)與標(biāo)準(zhǔn)白光的色坐標(biāo)(x=0.33,y=0.33)最為接近。

圖8 NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+樣品色坐標(biāo)圖Fig.8Chromaticity coordinate of NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+samples(y=1,3,5,7,9)

2.3 NaLu(WO4)(MoO4):8%Eu3+的形貌和能譜分析

圖9為制備的NaLu(WO4)(MoO4):8%Eu3+的SEM和EDX能譜圖。由SEM圖可以看出所制備的NaLu (WO4)(MoO4)∶8%Eu3+納米粒子成梭子狀，分散性良好，不存在團(tuán)聚現(xiàn)象，粒徑大約是110 nm。由EDX圖可知，樣品粒子主要由O,Na,Mo,W,Lu和Eu組成，Si和Au則是襯底元素。

圖9 NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+的掃描電鏡圖和EDX能譜圖Fig.9SEM and EDX images of NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+

3 結(jié)論

采用微乳液法制備了NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8% Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)/y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5, 7,9)系列熒光粉。XRD表明所制備的NaLu(WO4) (MoO4)∶8%Eu3+熒光粉為單相。NaLu(WO4)(MoO4)∶Eu3+當(dāng)Eu3+離子物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為8%時616 nm(λex=394 nm)處發(fā)射峰最強(qiáng)，對應(yīng)Eu3+的5D0→7F2電子躍遷。在物質(zhì)的量之比為1∶1(x=1.0)時，394和466 nm激發(fā)下NaLu(WO4)2-x(MoO4)x∶8%Eu3+的5D0→7F2(616 nm)發(fā)射峰達(dá)到最強(qiáng)。分別用268,394和466 nm光激發(fā)NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+，發(fā)光顏色呈現(xiàn)橙紅色→黃色→淡黃色的變化趨勢，比較394和466 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜，I466＞I394這一結(jié)果表明所制備的NaLu(WO4)(MoO4)∶8%Eu3+更適合與藍(lán)光LED芯片相匹配，可用作白光LED熒光粉。對于NaLu(WO4) (MoO4)∶y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)熒光粉而言，當(dāng)y=7和9時正好落入白光區(qū)，從而實現(xiàn)了光色可調(diào)。

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Synthesis of White LED Eu3+/Eu3+,Tb3+Co-doped NaLu(MO4)(M=W,Mo)Phosphor via Microemulsion Method

BAI Xiao-Fei1JIANG Hao1XU Jing1YAN Jing-Hui＊,1KANG Zhen-Hui2LIAN Hong-Zhou3
(1School of Chemical and Environmental Engineering,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,China)
(2Institute of Functional Nano&Soft Materials,Soochow University,Suzhou 215123,China)
(3Key Laboratory of Rare Earth Resource Utilization,Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences,Changchun 130022,China)

8%Eu3+/y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)codoped NaLu(WO4)2-x(MoO4)x(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)phosphor were prepared via microemulsion method at room temperature.X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM)and fluorescence spectroscopy were used to characterize the samples.The XRD of as-prepared samples were in agreement with the PDF#27-0729,showing that sample was the scheelite structure,belongs to the tetragonal crystal system.SEM images showed that the as-prepared particles were shuttle.Particle size was about 110 nm.The critical activator molar concentration(Eu3+)in NaLu(WO4)(MoO4)∶Eu3+was 8%.As the Mo content increased,the intensity of emission of Eu3+activated at wavelength of 394 nm and 466 nm increased and reached a maximum when the relative ratio of nMo/nWwas 1∶1.The intense red-emission of the tungstomolybdate phosphors at near-UV and blue excitation suggested that the material was a potential candidate for white light emitting diode(WLEDs).This phosphor excited by 268,394 and 466 nm,exhibited orange-red,yellow and paleyellow respectively,meeting the needs of the different light color.In the systems of NaLu(WO4)(MoO4)∶y%Eu3+,5% Tb3+(y=1,3,5,7,9)phosphors,with the increase of the doped concentration of Eu3+(y),the emission color of the co-doped NaLu(WO4)(MoO4)phosphors can be tuned precisely from green(x=0.278,y=0.514)to white(x=0.356, y=0.373),(x=0.385,y=0.313).At the same time,a very efficient energy-transfer from Tb3+to Eu3+can be observed.

microemulsion;tungstomolybdate;WLED;energy-transfer

O611.4；O614.33

A

1001-4861(2015)02-0222-07

10.11862/CJIC.2015.053

2014-07-18。收修改稿日期：2014-09-21。

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(No.2012CB82580)、國家自然科學(xué)基金重點項目(51132006)和吉林省科學(xué)技術(shù)廳科技支撐重點項目(No.20120223)。

＊通訊聯(lián)系人。E-mail：yjh@cust.edu.cn