Gd掺杂无水芒硝∶Eu的光致发光特性
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测 发现 ， 自艾 丁湖 的无 水芒硝是 高纯度硫 酸钠 （ ２（４ 。 来 ＮａＳ）） 山于新疆艾丁湖无 水芒 硝纯度 较高 ，因此 Ａｉ ｋ ｎ等［ ］ ｅ ｅ ｒ 通
１ 实验部分
所用的芒硝样 品是 从新疆 艾 丁湖 采集来 的 天然无 水 芒
硝 。 用 的 稀 土 氟 化 物 Ｅ Ｆ （ ９ ９ ％） Ｇ Ｆ （ ９ ９ ） 所 ｕ ９ ．９ 和 ｄ ９ ． 都
的最强发光强度和最佳 的色纯度 ， 最终出现浓度猝灭现象。
关键词
无水芒硝 ； ｄ （ （ ） Ｅ 发光强度 ； ＮａＧ Ｓ） ： ｍ ４ 能量传递 ；红橙 比
文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ —５３ ２ １ ）６１９ —４ Ｏ ：１． ９ ４ｊｉ ． ０ ００ ９ （０ ２０ —４ ６０ ｓ
是高纯度的分析纯试剂。首先 ，用玛瑙研钵 把无水 芒硝研 磨 成粉 末 ；然后 ，分 别 按 摩 尔 分 数 为 （ ｌ ，１ｔｏ ，３ ０ｍｏ％ ｌ ｏ
ｍｏ ， １ｍｏ ， ０ｍｏ ） ｌ ２ １ ４ ｌ 的剂 量 称 取 Ｇｄ ３ 入 ５ｇ的 粉 Ｆ混
稳定结构 ， 跃迁 的 电子 能 级较 高 ，因此 它在 可 见光 区不发
适用于多种领域 等优点 ，有很好 的应用 前景… 。我 国芒
硝 资源丰富 ，因此 ，大力提 高芒 硝资源 的综 合利用研 究很有 意义。Ａｉ ｋｎ等［ 于新疆 吐鲁 番艾 丁湖采集 了一种 有发 光 ｅ ｅ ｒ ２
性 质的无水芒硝 ，感 应耦合 等离 子体 质谱分 析 （ｃ Ｌ ） Ｉ Ｐ Ｍｓ 检
光 。但在许多基质中 ， ｄ Ｇ 抖可作为能量 由敏化剂 到激活剂传 递过 程 中的媒 介 。Ｇ 纠 作 为基质 离子 到其他离 子 的能量传 ｄ 递［ ” 和 Ｇ 作为敏化剂到 激活剂 的能量 传递ｒ 都 已 ＿ ７ 。 ｌ 有 文献报 道。特别是近几年来对 Ｇ 。 Ｅ 抖之 间能量传递 ｄ 与 ｕ
中 图 分 类 号 ： Ｍ８ ． （ ２３
ｙ 射线辐 照增强 了 Ｅ 抖的发光效率 。 ｕ 本研究 以进一 步提高 掺
引 言
天 然矿物研 制发 光材 料具 有 生产 成本 低 、生产 ： 艺简 ｌ ：
、
杂Ｅ ｕ无水芒硝（ ａＳ ） Ｎ ｚ （４：Ｅ ） 品 的发光 强度 和色 纯度 为 ｕ样 目的 ， 在不改变天然 无水芒 硝 和 Ｅ ｕ配 比的情况 下 ，掺不 间 量 的钆元素 ，进 行掺 杂 改性 研究 ，合 成 Ｎ ｚ Ｏ ａＳ ４：Ｅ 。Ｇｄ ｕ ， ＮａＧ Ｓ ） Ｅ 等系列 新 型荧 光 粉 ，研 究 其 发 光 性 质 ， ２ ｄ （ 【 ： ｕ 结合天然无水芒 硝和 Ｅ ｕ和 Ｇｄ的最 佳配 比，使其 具有较 高 的色纯度和发光强度 ， 索产业化 制备 的最 佳工 艺途 径。 探
７ ０‘ ５ Ｃ下加热 １ ｎ ０ｍｉ，制备了 Ｎ （ Ｅ ， ｅ ＮａＧｄ （（４４｛ ｕ等系列荧光粉 。 究 ＿ ａＳ ｈ； ｕ Ｇｌ ２ ２ Ｓ）） Ｅ 、 研 ｒ天然无水 芒硝与
铕浓 度不 变的情况下钆浓度 的变化对发光性能 的影 响。结果表 明 ： 掺入 Ｇｄ 对样品 的发 光有增强 作用 。随 ａ 着 Ｇｄ 引浓 度的增加 Ｅ 什的 ６ ０ｎｆ发光强度变大 ， ｕ １ ｒ ｌ 因此 Ｇ 抖可能起到能量传递 的桥 梁作 用 ， ｄ 使能量在基质 与激 活剂 离子之 间高效传递 。当 Ｇ 什以 ２ ｌ 掺入到无 水芒硝 （ ａＳ ｈ ： ｕ 晶格 中时 ，可以达到 Ｅ ¨ ｄ １ｍｏ Ｎ ｚ（ Ｅ ） ｕ
第３ 卷， ６ ２ 第 期
２０ １２年 ６ 月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖ １３ ， ｏ６ｐ １９—４ ９ ｏ ２Ｎ ． ，ｐ ４６１９ ．
Ｊ ｎ ，２ ２ ｕ ｅ ０１
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃｒ ｌＡｎ ｌｓｓ ｐ ｃｒ ｓｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
wk.baidu.com
Ｇｄ掺 杂 无 水 芒 硝 ： ｕ的 光 致 发 光 特 性 Ｅ
的相 关 研 究 ， 来 越 引起 人 们 的注 意ｒ 。 越 】 然 而 ， 于 Ｇｄ和 Ｅ 关 ｕ共 掺 杂 天 然 无 水 芒 硝 的 发 光 性 质 相关 的 研 究 尚 未 见 报 道 。Ａｉ ｋ ｎ等 【 对 纯 无 水 天 然 芒 硝 ｅ ｅ ｒ ３ ］
末无水芒硝 中。Ｅ ｕ的浓度始终恒 定为 ｌｍｏ 。混合物装 入 ｌ 坩埚里 ， 盖放人 马弗炉（ Ｘ２２ ５１ ） １０ ０℃空气中加 加 Ｓ —．—２ 于 ０
热 ３ ｎ ， Ｏｍｉ 后 把坩埚放 在一金 属盘 上使 样 品迅速 骤冷 至室
温 ，得 到 白色 粉 末样 品 。所 得 到 的 粉 末 样 品 装 入 微 波 专 用 坩
埚里 ， 再放人微波炉（ ｈ ｅ ｉ） 接着在 ７ ０℃下加热 １ ｎ Ｐ ｏ ｎｘ ， ５ ０ｍｉ 后取 出样 品 ，制 备 出五 种 不 同浓 度 的 钆 与 恒 定 浓 度 铕 （ １ ｍｌ ） ｏ 共掺 杂 天然 无水 芒 硝 的 ＮａＳ ） ２ （４：Ｅ ，Ｇ 、ＮａＧｄ ｕ ｄ ｚ ｚ
古扎 丽阿艺 ・ 曼， 尔逊 ・ 居 吐 艾迪力 比克 ， 艾孜提艾力 ・ 阿布力克木 ， 艾尔肯 ・ 斯地 克
新疆师范大学物理与电子工程学院，新疆 乌鲁木齐 ８ ０ ５ ３０４
摘
要
对天然芒硝和 （
，Ｅ 的混合粉 末 。先用 马弗炉在 空气 中 １０ ０¨ ｕ ０ Ｃ下加 热 ３ ｎ ０ｍｉ，后 用微 波
过直接掺杂 Ｅ ， ， ｅ Ｓｎ Ｔｂ ｍ等稀土离子得到 了相 ｕ Ｄｙ Ｃ ， ｉ， ，Ｔ 应的发光材料 。阿吉 木 ・ 不来 等［ 也通过 直接 掺杂 Ｍｎ 阿 ５ 一ｆ
和Ｃ ｕ等过渡元素得到 了不同的发光材料 。
Ｇ 引 是 很 重 要 的稀 土 离 子 。Ｇ 抖 的 ４ ｄ ｄ ／电子 为 半 充 满 的
１ 实验部分
所用的芒硝样 品是 从新疆 艾 丁湖 采集来 的 天然无 水 芒
硝 。 用 的 稀 土 氟 化 物 Ｅ Ｆ （ ９ ９ ％） Ｇ Ｆ （ ９ ９ ） 所 ｕ ９ ．９ 和 ｄ ９ ． 都
的最强发光强度和最佳 的色纯度 ， 最终出现浓度猝灭现象。
关键词
无水芒硝 ； ｄ （ （ ） Ｅ 发光强度 ； ＮａＧ Ｓ） ： ｍ ４ 能量传递 ；红橙 比
文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ —５３ ２ １ ）６１９ —４ Ｏ ：１． ９ ４ｊｉ ． ０ ００ ９ （０ ２０ —４ ６０ ｓ
是高纯度的分析纯试剂。首先 ，用玛瑙研钵 把无水 芒硝研 磨 成粉 末 ；然后 ，分 别 按 摩 尔 分 数 为 （ ｌ ，１ｔｏ ，３ ０ｍｏ％ ｌ ｏ
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稳定结构 ， 跃迁 的 电子 能 级较 高 ，因此 它在 可 见光 区不发
适用于多种领域 等优点 ，有很好 的应用 前景… 。我 国芒
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光 。但在许多基质中 ， ｄ Ｇ 抖可作为能量 由敏化剂 到激活剂传 递过 程 中的媒 介 。Ｇ 纠 作 为基质 离子 到其他离 子 的能量传 ｄ 递［ ” 和 Ｇ 作为敏化剂到 激活剂 的能量 传递ｒ 都 已 ＿ ７ 。 ｌ 有 文献报 道。特别是近几年来对 Ｇ 。 Ｅ 抖之 间能量传递 ｄ 与 ｕ
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引 言
天 然矿物研 制发 光材 料具 有 生产 成本 低 、生产 ： 艺简 ｌ ：
、
杂Ｅ ｕ无水芒硝（ ａＳ ） Ｎ ｚ （４：Ｅ ） 品 的发光 强度 和色 纯度 为 ｕ样 目的 ， 在不改变天然 无水芒 硝 和 Ｅ ｕ配 比的情况 下 ，掺不 间 量 的钆元素 ，进 行掺 杂 改性 研究 ，合 成 Ｎ ｚ Ｏ ａＳ ４：Ｅ 。Ｇｄ ｕ ， ＮａＧ Ｓ ） Ｅ 等系列 新 型荧 光 粉 ，研 究 其 发 光 性 质 ， ２ ｄ （ 【 ： ｕ 结合天然无水芒 硝和 Ｅ ｕ和 Ｇｄ的最 佳配 比，使其 具有较 高 的色纯度和发光强度 ， 索产业化 制备 的最 佳工 艺途 径。 探
７ ０‘ ５ Ｃ下加热 １ ｎ ０ｍｉ，制备了 Ｎ （ Ｅ ， ｅ ＮａＧｄ （（４４｛ ｕ等系列荧光粉 。 究 ＿ ａＳ ｈ； ｕ Ｇｌ ２ ２ Ｓ）） Ｅ 、 研 ｒ天然无水 芒硝与
铕浓 度不 变的情况下钆浓度 的变化对发光性能 的影 响。结果表 明 ： 掺入 Ｇｄ 对样品 的发 光有增强 作用 。随 ａ 着 Ｇｄ 引浓 度的增加 Ｅ 什的 ６ ０ｎｆ发光强度变大 ， ｕ １ ｒ ｌ 因此 Ｇ 抖可能起到能量传递 的桥 梁作 用 ， ｄ 使能量在基质 与激 活剂 离子之 间高效传递 。当 Ｇ 什以 ２ ｌ 掺入到无 水芒硝 （ ａＳ ｈ ： ｕ 晶格 中时 ，可以达到 Ｅ ¨ ｄ １ｍｏ Ｎ ｚ（ Ｅ ） ｕ
第３ 卷， ６ ２ 第 期
２０ １２年 ６ 月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖ １３ ， ｏ６ｐ １９—４ ９ ｏ ２Ｎ ． ，ｐ ４６１９ ．
Ｊ ｎ ，２ ２ ｕ ｅ ０１
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃｒ ｌＡｎ ｌｓｓ ｐ ｃｒ ｓｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
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Ｇｄ掺 杂 无 水 芒 硝 ： ｕ的 光 致 发 光 特 性 Ｅ
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末无水芒硝 中。Ｅ ｕ的浓度始终恒 定为 ｌｍｏ 。混合物装 入 ｌ 坩埚里 ， 盖放人 马弗炉（ Ｘ２２ ５１ ） １０ ０℃空气中加 加 Ｓ —．—２ 于 ０
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埚里 ， 再放人微波炉（ ｈ ｅ ｉ） 接着在 ７ ０℃下加热 １ ｎ Ｐ ｏ ｎｘ ， ５ ０ｍｉ 后取 出样 品 ，制 备 出五 种 不 同浓 度 的 钆 与 恒 定 浓 度 铕 （ １ ｍｌ ） ｏ 共掺 杂 天然 无水 芒 硝 的 ＮａＳ ） ２ （４：Ｅ ，Ｇ 、ＮａＧｄ ｕ ｄ ｚ ｚ
古扎 丽阿艺 ・ 曼， 尔逊 ・ 居 吐 艾迪力 比克 ， 艾孜提艾力 ・ 阿布力克木 ， 艾尔肯 ・ 斯地 克
新疆师范大学物理与电子工程学院，新疆 乌鲁木齐 ８ ０ ５ ３０４
摘
要
对天然芒硝和 （
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和Ｃ ｕ等过渡元素得到 了不同的发光材料 。
Ｇ 引 是 很 重 要 的稀 土 离 子 。Ｇ 抖 的 ４ ｄ ｄ ／电子 为 半 充 满 的