Y/Gd/Eu三元稀土层状化合物的离子交换行为与光学性能

吕滨¹，程鹏¹，陈红兵¹，孙志刚²，潘建国¹

1. 宁波大学浙江省光电探测材料及器件重点实验室2. 北京滨松光子技术股份有限公司

摘 要：采用低温液相沉淀技术合成出硝酸盐类Y/Gd/Eu三元体系的稀土层状化合物,通过自组装获得了花瓣状超薄纳米片,并研究了该化合物的硫酸根离子交换行为和光学性能。研究表明,当硫酸根与硝酸根的摩尔比R=0.25时,硫酸根离子可以完全置换层状化合物层间的硝酸根离子。离子交换后层状化合物的发光强度减弱,Gd³⁺离子掺杂使Eu³⁺离子的配位环境发生改变,从而导致磁偶极子跃迁⁵D₀→⁷F₁的2个发射峰的相对强度发生变化。硫酸根离子交换改变了层状化合物的热分解路径,阻碍了煅烧过程中颗粒间的表面扩散,从而获得了高分散的氧化物荧光粉（平均粒度～120nm）,该粉体呈现出Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F_J的特征红光。Gd³⁺离子掺杂有效敏化了氧化物固溶体中Eu³⁺离子的发光,煅烧温度的提高也进一步增加了粉体的发光强度与量子效率,同时缩短了荧光寿命。

关键词：稀土层状化合物;荧光粉;氧化钇;氧化钆;离子交换;