GdPO4:Sm3+荧光粉的焙烧温度和掺杂浓度的优化及发光和磁性能(英文)

作者：吴锦绣^*; 王倩倩; 吴宝龙; 柳召刚; 胡艳宏; 齐源昊; 张晓伟; 冯福山; 李健飞

来源：无机化学学报, 2023, 39(06): 1179-1192.

• 3+" name="keyword">GdPO4:Sm3+
• 焙烧温度
• 浓度猝灭机理
• 发光性能
• 磁性能

以GdPO4为基质，Sm3+为激活剂，采用水热法合成了纳米荧光粉前驱体，分别在800、900、1 000、1 100和1 200℃下焙烧，得到一系列GdPO4:Sm3+荧光粉。首先探究了GdPO4:Sm3+的最佳焙烧温度；其次研究了Sm3+掺杂浓度对GdPO4:Sm3+荧光性能的影响；最后研究了GdPO4:2%Sm3+的高温荧光性能和磁性能。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、磁强计和荧光分光光度计(FL)对荧光粉的晶体结构、形貌、发光和磁性能进行了表征。结果表明：荧光粉的晶体结构由前驱体六方晶系GdPO4·H2O:Sm3+变为单斜晶系的GdPO4:Sm3+，形貌由纳米棒变为无规则块体。当焙烧温度为1 000℃，Sm3+掺杂浓度为2%时，荧光粉的发光强度和荧光寿命达到最大值。GdPO4:2%Sm3+中Sm3+之间能量传递类型为电偶极-电偶极相互作用，能量传递的临界距离为1.646～1.884 nm。最佳样品Gd PO4:2%Sm3+有优异的热稳定性，热猝灭活化能为-0.157 e V，且具有良好的顺磁性，质量磁化率为1.22×10-4emu·g-1·Oe-1。

• 单位
  内蒙古科技大学