K 2 GeF 6 :Mn荧光粉的化学共沉淀合成、结构测定与发光性能研究——介绍一个研究型综合实验

发布时间：2021-07-01 08:39

　　介绍一个大学化学研究型综合实验——K2Ge F6:Mn荧光粉的化学共沉淀合成、结构测定与发光性能研究。本实验结合氧化还原与化学共沉淀法制备K2Ge F6:Mn荧光粉,借助XRD和SEM对粉体进行结构表征,并利用荧光光谱仪测试分析其发光性能,探究激活剂含量和反应温度对粉体结构与性能的影响,获得可应用于商业白光LED的红色荧光粉。通过该实验的设计与实施,使学生在掌握基本实验技能的同时,能够结合基础理论知识解释实验原理、分析实验现象,并进一步提升学生的科学研究思维和综合运用知识的能力。 

【文章来源】：大学化学. 2020,35(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

K2Ge1-x F6:Mnx(x=004,0.05,0.06,0.07,0.08)红色荧光粉的荧光性能图

图1为不同Mn含量的K2Ge1-x F6:Mnx荧光粉(x=0.04,0.05,0.06,0.07,0.08)的XRD图。从图中可以看出，结合标准衍射卡片JCPDS No.73-1531，当x<0.08时，不同浓度Mn含量样品的XRD图谱在衍射峰的位置＿和相对强度上都与标准卡片保持一致，说明合成产物均为单一相的K2GeF6:Mn,属于六方晶系中的空间群。当Mn含量为0.08时，结合标准衍射卡片JCPDS No.34-0733，在XRD图谱中2θ=25.5°和30.8°处观察到了K2MnF6的衍射峰，说明过多Mn含量的加入虽然没有改变K2GeF6基质的晶体结构，但会超出Mn与Ge在基质中的固溶极限，从而产生杂质相。图2(a)为不同Mn含量的K2Ge1-x F6:Mnx荧光粉(x=0.04,0.05,0.06,0.07,0.08)的荧光光谱图。从图2(a)左侧的激发光谱图可以看出，其激发光谱由360 nm处和460 nm处的两个吸收宽峰组成，分别归属于Mn4+自旋允许的4A2→4T1和4A2→4T2的电子跃迁。图2(a)右侧的发射光谱图是在激发波长为460 nm时获得，从中可以看出，发射光谱在590–660 nm范围内有强的发射峰，归属于Mn4+的2Eg→4A2跃迁发射，其最强发射峰的位置位于630 nm处，为典型的红光发射。说明K2GeF6:Mn荧光粉可以很好地与近紫外或蓝光LED用GaN芯片结合，产生高效的红光发射。图2(b)为K2Ge1-x F6:Mnx荧光粉的发射光相对强度随Mn含量x的变化曲线。从中可以看出荧光强度随着x的增加逐渐增强，当掺杂浓度为0.06时发光强度达到最大，之后随着x的增加荧光强度逐渐减弱，发生典型的浓度淬灭现象。由此可知，Mn含量的最佳取值为x=0.06。

图2 K2Ge1-x F6:Mnx(x=004,0.05,0.06,0.07,0.08)红色荧光粉的荧光性能图4.3 K2GeF6:Mn荧光粉在LED器件中的应用

【参考文献】：
期刊论文
[1]YVO4:Eu发光材料的合成、结构与荧光性——推荐一个大学综合实验[J]. 杨桦.  大学化学. 2018(10)
[2]Mn4+掺杂氟化物窄带发射红色荧光粉的研究进展[J]. 周亚运,王玲燕,邓婷婷,宋恩海,叶柿,张勤远.  中国科学:技术科学. 2017(11)
[3]空肠多发性憩室并发肠扭转一例报告[J]. 王安桂,孔宪耀,国成波,王玉现,孙兴华.  沂水医专学报. 1984(02)



本文编号：3258813