氟化钙污泥制备高性能上转换发光微晶玻璃的研究

作者：何昫; 樊超; 雷学芳; 李国标; 吕红映; 葛冬冬; 张雅珩; 黄寿强^*

来源：合成技术及应用, 2023, 38(01): 51-57.

DOI：10.3969/j.issn.1006-334X.2023.01.011

• 氟化钙污泥
• 高温固相熔融法
• 微晶玻璃
• 上转换发光
• 晶化

半导体行业产生的氟化钙(CaF2)污泥量大且含有絮凝剂等杂质，资源化利用难度大，现阶段主要处理方式为填埋。本文提出了将CaF2污泥回收制备上转换发光微晶玻璃的资源化技术。将SiO2、稀土Er2O3和Yb2O3引入到CaF2污泥中，通过高温固相熔融法制备了一系列上转换发光微晶玻璃。采用X射线衍射、扫描电镜、荧光光谱等表征手段研究了不同含量CaF2污泥和不同晶化温度对所得上转换发光微晶玻璃的结构、形貌、上转换发光峰位置、强度和荧光寿命等的作用规律。所得CaF2基上转换发光微晶玻璃在980 nm激光激发下，能够发射出绿光(523和539 nm)和红光(655 nm)。原料质量配比为84.5%CaF2污泥-10%SiO2-0.5%Er2O3-5%Yb2O3且未晶化的微晶玻璃具有最大的绿光发射强度；经600℃晶化后，红光发射变强，说明晶化处理可调控CaF2基上转换发光微晶玻璃的发射光谱。本文利用CaF2污泥成功制备出高性能上转换发光微晶玻璃，为CaF2污泥的高价值资源化利用提供了参考。

• 单位
  中国科学院; 江苏理工学院