浅谈一种双钙钛矿型荧光粉

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摘 要：采用高温固相法合成了具有双钙钛矿型结构的Sr2MgWO6荧光粉，利用粉末X射线衍射（XRD）、荧光光谱（PL）等手段对合成的样品进行表征。研究结果表明：制备的样品基本为纯相Sr2MgWO6晶体；其激发和发射光谱由一系列尖锋组成，最大激发峰位于415nm处；在415nm的激发下，其主要发射峰由380nm、480nm、550nm、705nm的4个峰组成。

关键词：Sr2MgWO6；X射线衍射（XRD）；荧光光谱（PL）

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）15-235-01

一、引 言

荧光粉作为一种发光材料，具有广泛的应用[1～2]，钨钼酸盐作为重要的光学材料，具有良好的热稳定性和化学稳定性，其在近紫外光区存在O2-到W/Mo6+离子的电荷转移。近年来，有许多文献报道了这类基质，如：CaWO4型[3]、R2（MO4）3（R=La，Gd，Y）型[4]等，但以上均是W/Mo6+与4个O2-配位形成的的W/Mo4四面体，为了进一步提高W/Mo-O电荷迁移带的激发效率，具有WO6八面体组成的双钙钛矿结构A2MgWO6（A=Sr，Ba）钨酸盐荧光粉，其较钙钛氧化物来说，其电荷迁移带与稀土离子间的传递效率更高，并且在紫外区域的吸收更强，已愈来愈引起人们的广泛关注。

因此，本文以双钙钛矿型Sr2MgWO6为例，利用高温固相法合成了该荧光粉样品，并对其荧光光谱进行了详细的研究。

二、实 验

1、样品的制备

采用高温固相法制备了Sr2MgWO6粉末样品，所用反应物为WO3（分析纯），MgO（分析纯），Sr2CO3（分析纯），按所设计的化学计量比称取以上材料，放入玛瑙研钵中充分研磨，之后放入坩埚，在马弗炉中以850°煅烧12小时，自然冷却到室温，取出样品后研磨成细粉状，再次放入马弗炉中在1200度下煅烧2小时，待马弗炉自然降温后，取出样品，得到所需粉末。

2、样品的检测

采用北京普析公司的XD-2型X射线衍射仪分析样品的物相，辐射源为Cu靶K唬管电压为36KV，管电流为20mA，λ=0.15406nm，扫描速度为8°/min，扫描范围为10°至80°。样品的荧光激发和发射光谱在Fluorosens 9000荧光光谱仪上测量，所有测试都在室温下完成。

三、结果与讨论

1、样品的相与XRD分析

常温下Sr2MgWO6晶体属于正交晶系，空间群为l4/m，晶格常数为a=0.55849 nm，b=0.55849 nm，c=0.79455 nm，晶胞体积V=0.24783 nm3，Z=2，在这种晶体中存在有两种八面体配位的阳离子MgO6和WO6，他们通过顶点相连，Sr原子位于这两个八面体的缝隙中，晶胞结构如图1所示，绿色球为锶原子，棕黄色球为镁原子，红色球为氧原子，灰色秋为钨原子。

图1 Sr2MgWO6晶胞结构

图2 Sr2MgWO6荧光粉的XRD图

图2为实验合成的Sr2MgWO6粉体的X射线衍射谱，根据XRD衍射谱与其标准卡片（JCPDS No.46-0808）比较可知，该粉体的衍射峰基本与标准卡片显示峰吻合，说明在本实验条件下，得到了纯相的Sr2MgWO6粉末晶体。

2、样品的荧光光谱

图3为Sr2MgWO6的激发光谱，监测波长为λem= 610 nm。由图可见，其激发光谱由一系列较强的尖峰组成，分别位于波长λ=330nm、415nm、440nm、548nm、600nm处，其中波长415nm处所对应的激发峰强度最大，因此用415nm近紫外光激发时，对荧光发射有利。

图4是Sr2MgWO6的发射光谱，激发波长为λex= 415 nm。由图4我们可以看出，从350nm到900nm范围内，分别在380nm、480nm、550nm、705nm、630nm、710nm、805nm、850nm处出现了锐线吸收带，其中位于480nm处的发射峰峰值最大，说明波长480nm处有最强的发射强度。

图3 Sr2MgWO6激发光谱 图4 Sr2MgWO6发射光谱

四、结 论

采用高温固相法制备出Sr2MgWO6双钙钛矿型荧光粉。XRD测量显示，制备的样品为Sr2MgWO6纯相晶体。样品的激发光谱和发射光谱都由一系列尖锋组成，其最有效激发波长为415nm，并测得该粉体在480nm处有最强发射峰。