ScF3,NaScF4,(NH4)2NaScF6的可控合成与上转换发光性能的研究

• 作者: 张礼刚 徐征 曲蛟 朱薇 柏永清 范虹 赵谡玲
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 化学
• 关键词: 氟化铵 四氟钪钠 六氟钪钠二铵 上转换发光
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 401-406
• 页数: 6页
• 分类号: O611.4
• 字数: 3562字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2018)02-0401-06

摘要

钪基氟化物化学性质稳定、声子能量低、无辐射弛豫概率较低,是一种新型高效的基质材料,并且Sc3+半径较小,能与多种氨羧络合剂形成稳定的螯合物,因而具有更加奇特的物理和化学性质,近年来,成为许多科学家研究的热点.以聚乙烯二胺(PEI)作为表面活性剂,采用水热法在反应温度为200 ℃时成功制备了ScF3:Yb3+/Er3+,NaScF4:Yb3+/Er3+,(N H4)2NaScF6:Yb3+/Er3+纳米上转换发光材料.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱仪对所制备样品的晶相、形貌和发光特性进行了研究,结果显示:通过改变反应物NH4F和Ln3+的比例(NH4F/Ln3+=1:1,2:1,2.5:1,3:1,4:1,6:1,10:1,20:1,30:1,40:1,50:1)实现了对样品产物、晶相、形貌的控制.当N H4F/Ln3+为2.5:1时,生成了纯立方相的ScF3;在NH4F/Ln3+为4:1时,生成了六角相的NaScF4;在NH4F/Ln3+为40:1时,生成了一种纯立方相的新型基质材料(N H4)2NaScF6,样品结晶度高,形貌均一,有正方形片状和足球状多面体;在980 nm红外激光的激发下,不同NH4F/Ln3+比例生成的样品发光呈现桔黄→桔红→绿→黄绿等多种颜色的变化.实验表明仅改变 N H4F一种原料的用量,就可以生成ScF3: Yb3+/Er3+,NaScF4:Yb3+/Er3+和(N H4)2NaScF6:Yb3+/Er3+三种不同的产物,说明N H4F的用量对产物的生成有决定性的作用,对晶相的转换、颜色的调控亦有重要影响.