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第 5 期 隆金桥，等: 发光增强的红色荧光粉 Li 6 Zr 2 O 7 :Eu 的微波固相合成 ·811·

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激活剂 Eu 之间的距离变小，使 Eu 之间的电子无 3 结论
辐射能量传递几率增强，电子跃迁发射几率降低，
造成发光强度减弱。文献[22]报道，荧光粉离子之 采用微波固相烧结法可以快速合成 Li 6 Zr 2 O 7 :
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间能量传递的临界距离（R C ，nm）可以用公式（1） 0.14Eu 红色荧光粉。XRD 表明，该荧光粉为纯相。
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在烧结时间为 10 min、烧结温度为 500 ℃、Eu 含
表示。
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量为 14%时，制备得到的 Li 6 Zr 2 O 7 :0.14Eu 荧光粉
 3V  1/3
R  2   （1） 发光强度最强，且 465 nm 激发的发射光谱在 615 nm
C
 4πxN  的强度是激发光谱在 465 nm 强度的 1.54 倍。Eu 3+
c
式中：x c 为本文发光最强的稀土含量，%；N 为晶胞 3+
的能量可以从磁偶极中心（MD-Eu ）转到电偶极
中可被激活离子替换的阳离子晶格位置数；V 为晶 中心（ED-Eu ）上，从而引起电偶极发光强度增强，
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胞体积（nm ）。 具有类似的量子剪裁效应。色坐标为 X=0.65，
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对于 Li 6 Zr 2 O 7 :0.14Eu 荧光粉来说，x c =14%， Y=0.35，具有很高的色纯度。该荧光粉在蓝光激发
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N=2，V=0.628 nm 。将上述参数带入公式（1），可 的白光 LED 中具有潜在应用前景。
以计算出临界距离 R C ≈1.62 nm。R C >0.5 nm 表示在
参考文献:
浓度猝灭过程中是多极矩发挥相互作用引起的。
稀土离子之间通过能级匹配来进行能量交换。 [1] Wang Guiping (王桂萍), Wang Guiyan (王桂燕). Synthesis and
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luminescence properties of La 2(MoO 4) 3:Eu red nano-phosphors[J].
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文献研究 [23-24] 已经证实，Eu 离子的发光强度 I 与
Fing Chemicals (精细化工), 2017, 34(7): 725-729.
掺杂浓度 C 之间存在如下〔公式（2）〕线性关系。 [2] Li Panlai (李盼来), Wang Zhendong (王振动)，Luo Zhiyuan (罗志
 I  S 远), et al. Progress of phosphors for UV and near-UV based white
lg    F  lgC （2） LEDs[J]. Jouranl of Synthetic Crystals (人工晶体学报)，2015,
 C  d 44(11): 2954-2963.
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式中：C 为 Eu 的掺杂浓度；F 为材料系数(同一基 [3] Zhu Yuehua (朱月华), Wang Haibo (王海波), Jiang Qingsong (姜青
质为常数)；d=3（能量传递维数）；S 可为 3、6、8、 松), et al. Status and development on the phosphors excited by
ultraviolet LED[J]. China Light & Lighting (中国照明电器), 2014,
10，分别对应离子间交换相互作用、电偶极-电偶极
(8): 1-5.
相互作用、电偶极-电多极相互作用、电多极-电多极 [4] Zhang Gongguo (张功国), Zhang Chunxian (张春仙). Research
的多极矩相互作用。 progress on phosphors excited by near ultravioletfor white light
emitting diodes[J]. Journal of Jining University (济宁学院学报),
根据式（2），以 465 nm 作为激发光，测定
2012, 33(6): 34-38.
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Li 6 Zr 2 O 7 :xEu 中 Eu 在 615 nm 处猝灭部分的发光 [5] Shi Qiang (史强), Zhang Junying (张俊英), Zhang Bingyuan (张丙
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强度与掺杂浓度的关系，对 Eu 用量 x≥14%的掺杂 元), et al. Progress on single-host phophrs used for white LED[J].
Material Review(材料导报), 2011, 25(11):53-57.
浓度 C 作 lg(I/C)~lg(C/d)的关系曲线（见图 7）。对
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[6] Zhu G, Wang Y H, Ci Z P, et al. Ca 5La 5(SiO 4) 3(PO 4) 3O 2:Ce , Mn :
关系曲线进行线性拟合得出浓度猝灭部分斜率约为 A color-tunable phosphor with efficient energy transfer for
–8.26，即 S=8.26，更接近 8，结合公式（1）和（2）， white-light-emitting diodes[J]. Journal of the Electrochemical
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可以认为在 Li 6 Zr 2 O 7 :0.14Eu 荧光粉中引起 Eu 浓 Society, 2011, 158: J236-J242.
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[7] Huang C, Chen T. Novel yellow-emitting Sr 8MgLn(PO 4) 7:Eu
度猝灭效应的能量传递方式是 S=8 的电偶极-电多 (Ln=Y, La) phosphors for application in white LEDs with excellent
极相互作用。 color rendering index[J]. Inorg Chem, 2011, 50(12): 5725-5730.
[8] Huang W, Yoshimura F, Ueda K, et al. Chemical pressure control for
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photoluminescence of MSi Al 2O 3N 2:Ce /Eu (M=Sr, Ba) oxynitride
phosphors[J]. Chem Mater, 2014, 26(6): 2075-2085.
[9] Long Q, Wang C, Ding J, et al. Synthesis and luminescence
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Dalton Trans, 2015, 13(32): 14507-14513．
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from a single-phase Ca 9Sc(PO 4) 7:Eu , Tb , Mn phosphor for LED
applications[J]. Dalton Trans, 2015, 44(39):17241-17250.
[11] Liu Jie (刘杰), Jiang Man (江漫), Mei Yongmei (梅咏梅), et al.
Single-phased white phosphor for white light emitting diodes[J].
Progress in Chemistry (化学进展), 2013, 25(12): 2016-2079.
[12] Li K Y, Xue D F. Estimation of electronegativity values of elements

in different valence states[J]. Journal of Physical Chemistry A, 2006,
图 7 lg(I/C)和 lg(C/d)的线性关系 110(39): 11332-11337.
Fig. 7 Linear relationship between lg(I/C) and lg(C/d) [13] Li K Y, Kang C Y, Xue D F. Effect of electrostatic and size on dopant