通过 Bi3＋发光特征判定“争议”格位--以 Ca2MgSi2O7∶Bi3＋荧光粉为例

• 作者: 康逢文 彭明营 韩瑾
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: 铋(Ⅲ) 镁黄长石 荧光粉 能量传递 争议格位
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1420-1427
• 页数: 8页
• 分类号: O611
• 字数: 1594字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11944/j.issn.1000-0518.2016.12.160325

摘要

在以往的研究工作中，人们经常关注给定基质具有多个格位所对应多发光中心的光致发射。取决于所掺杂的基质，多个格位的晶体化合物应该可以提供相应的多发光中心，但某些化合物有时只会表现一个发光中心，由此产生“争议性”发光中心。据以往研究，以稀土离子掺杂而为人所知的经典镁黄长石（ Ca2 MgSi2 O7）长余辉化合物具有“争议性”Ca格位。为此，在本文中以非稀土离子（ Bi3＋）特有的发光特性从侧面来研究Ca2 MgSi2 O7化合物中的“争议性”Ca格位问题。结果表明，在250和276 nm激发波长激发下，所有的Bi3＋掺杂Ca2 MgSi2 O7样品均有峰位位于582和350 nm的两个Bi3＋特征发射带。结合晶体结构分析，光谱结果表明，Ca2 MgSi2 O7∶Bi3＋荧光粉具有对应于六配位和八配位的两个不同Ca2＋格位的两个Bi3＋发光中心，即，Bi3＋（Ⅰ）（～582 nm）和Bi3＋（Ⅱ）（～350 nm）发光中心。此外，光谱分析进一步表明，Bi3＋（Ⅰ）与Bi3＋（Ⅱ）具有单向的能量传递，而且，发现这两个发光中心所对应的相对发射强度是依赖于激发波长和Bi3＋掺杂浓度。实验证明了Ca2 MgSi2 O7晶体化合物具有两个Ca格位，而不是有些工作中所讨论的一个Ca格位。本文工作可以为已知或未知的具有“争议性”格位的晶体化合物的验证提供新的借鉴。