【摘 要】
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金属离子掺杂的光致发光材料在工业生产以及生活中发挥着重要的作用,其中Mn4+激活的荧光粉在农业生产、传感技术、照明与显示等领域有着极为广阔的应用前景。为了开发高效率的Mn4+激活的荧光粉以满足各领域的需求,本文选择以钙钛矿结构的钨酸盐氧化物为基质,研究了Mn4+离子的发光性质。开展的工作如下:（1）通过高温固相法合成了一系列的Mn4+单掺杂的K1-xLa1+x/3Mg WO6和K1-xLixLa
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金属离子掺杂的光致发光材料在工业生产以及生活中发挥着重要的作用,其中Mn4+激活的荧光粉在农业生产、传感技术、照明与显示等领域有着极为广阔的应用前景。为了开发高效率的Mn4+激活的荧光粉以满足各领域的需求,本文选择以钙钛矿结构的钨酸盐氧化物为基质,研究了Mn4+离子的发光性质。开展的工作如下:（1）通过高温固相法合成了一系列的Mn4+单掺杂的K1-xLa1+x/3Mg WO6和K1-xLixLa Mg WO6荧光粉。部分La3+和Li+分别取代KLa Mg WO6中A位点的K+,大幅度提升了Mn4+在峰值为697 nm处发射带的发射强度。最佳发射强度样品为K0.3La1.233Mg WO6:0.006Mn4+,与调节前的KLa Mg WO6:0.006Mn4+相比,其在467 nm蓝光激发下的发射强度增强9.7倍,内量子效率达到87%。进一步地,在K0.3La1.233Mg WO6:0.006Mn4+样品中引入了Eu3+,合成了K0.3La1.233Mg WO6:0.006Mn4+,y Eu3+系列样品,该样品能够同时得到Mn4+和Eu3+的较强发射,发射峰分别位于697 nm和613 nm。最佳共掺样品的总发光强度相比Mn4+单掺杂的样品增加了40%。更重要的是,Mn4+和Eu3+的发光强度比(IMn/IEu)在一定范围内不仅随着激发波长增加而单调变化,而且也随着温度升高而单调变化。这种独特的特性使得该荧光粉有望被用在温度测量以及激光波长检测。（2）通过A位点多阳离子替换策略,设计合成了一种新型的高量子效率的深红色荧光粉K0.5La0.5Sr Mg WO6:Mn4+。在近紫外光或者蓝光激发下,它可以发出峰值为695 nm的深红色光,这与植物色素PFR的吸收光谱有很大的重叠。相比其他Mn4+激活的荧光粉,K0.5La0.5Sr Mg WO6基质中Mn4+的淬灭浓度更高,其最佳掺杂浓度达到1.5%mol,并且最佳掺杂浓度下其量子效率高达92.4%,外量子效率达到72.5%,接近商用红色荧光粉K2Si F6:Mn4+的量子效率。K0.5La0.5Sr Mg WO6:1.5%Mn4+荧光粉在365 nm光源激发下的积分发光强度更是达到商用红色荧光粉K2Si F6:Mn4+的2.1倍。此外,还讨论了该样品的热稳定性。
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