Bi_2Ga_(3.985)O_9:1.5%Fe~(3+),Eu~(3+)长余辉材料的制备及光学性能研究

作者：茹鲜古丽·艾外力; 孙艳美; 库尔班江·努尔麦提; 赵天骐; 热娜古丽·阿不都热合曼^*; 尹学博

来源：光学学报, 2023, 1-18.

• 近红外
• 长余辉纳米粒子
• Eu~(3+)共掺杂
• 镓酸铋

采用共沉淀法制备了Bi2-xGa3.985O9:1.5%Fe3+, xEu3+(BGO:1.5%Fe3+, xEu3+x=0～2%)长余辉纳米粒子(PLNP)，详细研究了Eu3+掺杂浓度及煅烧温度对BGO:1.5%Fe3+PLNP晶体结构和光学性质的影响。结果显示，最佳的PLNP组成为Bi1.99Ga3.985O9:1.5%Fe3+,1%Eu3+，属于莫来石晶体结构，发射峰处于798nm，在900℃煅烧1h时，可获得高纯度的BGO:1.5%Fe3+,1%Eu3+PLNP，其平均电子陷阱能级深度为0.676eV。与Fe3+单掺杂BGO:1.5%Fe3+PLNP相比，Eu3+共掺杂BGO:1.5%Fe3+, 1%Eu3+PLNP后，荧光寿命(τav)从13.77 s增大至15.56 s，其余辉发光时间从3 h延长至8 h以上。由于共掺杂BGO:1.5%Fe3+,1%Eu3+PLNP中存在从Eu3+到Fe3+的能量传递，因此增强了共掺杂PLNP的余辉强度和时间。本文制备了长波长发射，具有余辉发光性能的BGO:1.5%Fe3+, 1%Eu3+PLNP，该材料有望在生物成像、疾病检测及生物传感等领域具有广泛的应用。

• 单位
  喀什大学; 化学化工学院