Eu2+-geactiveerde groen-emitterende fosfor verkregen uit Eu3+-ionen die zeoliet-3A doteren in de lucht en de efficiënte groene licht-emitterende diodes

Abstract

Eu²⁺ -geactiveerde fosforen worden veel toegepast in verlichtings- en weergavegebieden vanwege hun goede optische prestaties. In dit artikel wordt een uitstekende groen-emitterende zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor bereid door een groene en milieuvriendelijke hoog-thermische reactiemethode zonder enige reducerende atmosfeer of middelen. Ondertussen is het reductiemechanisme van Eu³⁺ ionen naar Eu²⁺ ionen wordt onderzocht. De experimentresultaten laten zien dat de morfologie, kristalstructuur en luminescerende eigenschap worden beïnvloed door de sintertemperatuur. Het resulterende monster laat zien dat de brede excitatieband in het bereik van 310-450 nm ligt en dat de piek van de brede emissieband zich op 523 nm bevindt. Bovendien is zeoliet-3A:1,3 wt% Eu-fosfor ingekapseld op een commerciële UV-emitterende chip om een zuiver groene lichtgevende diode (LED) te fabriceren met de kleurcoördinaten van de Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) op (0,295, 0,537). ).

Achtergrond

Luminescerende materialen worden op veel gebieden veel gebruikt, zoals verlichtings- en weergaveapparaten [1,2,3,4,5]. In de loop der jaren hebben door zeldzame aarde (RE) europium (Eu) geactiveerde luminescente materialen meer aandacht gekregen vanwege hun unieke optische eigenschappen, zoals hoge helderheid [6, 7], hoge chemische stabiliteit [8, 9] en uitstekende milieuvriendelijkheid [8, 10]. Eu-ionen hebben in het bijzonder twee oxidatietoestanden van tweewaardige (Eu²⁺ ) en driewaardig (Eu³⁺ ), met verschillende emitterende eigenschappen. Over het algemeen Eu³⁺ ionen zijn voornamelijk als een rood-emitterende activator die afkomstig is van ⁵ D₀ → ⁷ F_J (J =-1, 2, 3, 4 en 5) overgangen [11,12,13]. Eu²⁺ ionen, hun 5d-elektronen in de buitenste orbitalen, zijn gevoelig voor hun omgeving. Hun emissies worden dus gemakkelijk beïnvloed door de kristalveldomgeving, met een breed gebied van ultraviolet (UV) tot rood. Chen et al. bereid Eu²⁺ -geactiveerde fluorfosfaten Ba₃ GdNa(PO₄ )₃ F met blauwe en rode dubbelkleuren-emitterende fosfor [14]. Sato et al. gerapporteerde rood-emitterende Ca₂ SiO₄ :Eu²⁺ fosforen [15]. Lin et al. gesynthetiseerde Eu²⁺ , Mn²⁺ -geactiveerde Ca₉ Mg(PO₄ )₆ F₂ fosforen met blauwe tot gele kleuremissie [16]. Er wordt gesuggereerd dat Eu²⁺ -geactiveerde fosforen veroorzaakt door door pariteit toegestane 5d-4f elektronische overgangen vertonen een sterke brede emissieband [7]. Daarom is de Eu²⁺ -geactiveerde fosforen zijn de laatste jaren de belangrijkste focus van luminescente materialen.

Tegenwoordig is Eu²⁺ -gedoteerde lichtgevende materialen worden verkregen door Eu³⁺ . te reduceren naar Eu²⁺ , omdat er geen natuurlijke Eu²⁺ . is -gedoteerde materialen. Meestal kan het worden gerealiseerd in een reducerende atmosfeer inclusief H₂ , H₂ /N₂ , of CO. Bijvoorbeeld, Gao et al. onlangs verkregen Eu²⁺ -geactiveerde fosfor van Eu³⁺ -USY uitgewisseld (Na₂₈ Si₁₆₈ Al₂₈ ·240H₂ O, Si/Al-verhouding = 6) zeolieten door thermische behandeling in H₂ /N₂ atmosfeer verminderen [17]. Chen et al. meldde dat Eu²⁺ -gesensibiliseerde Sr₆ Ca₄ (PO₄ )₆ F₂ :Tb³⁺ fosfor kan worden verkregen door gebruik te maken van de vastestofmethode bij hoge temperatuur in H₂ /N₂ atmosfeer verminderen [18]. Niettemin is de reactie in een reductieve atmosfeer relatief gevaarlijk en vereist een goed uitgeruste werkomgeving, wat leidt tot hogere kosten van fosforen. Bovendien zal de milieuvervuiling ontstaan als de reactie onder CO-reducerende omstandigheden wordt uitgevoerd. Daarom heeft een groene, milieuvriendelijke en goedkopere bereidingsmethode meer aandacht getrokken.

Zoals bekend, Eu³⁺ van sommige speciale samengestelde gastheren, zoals boraten [19], fosfaten [20] en aluminaten [21], kan ook worden gereduceerd tot Eu²⁺ in lucht bij hoge temperatuur. Er wordt gesuggereerd dat al deze verbindingen rigide tetraëdrische BO₄ . bevatten , PO₄ , AlO₄ , of octaëdrische AlO₆ groepsraamwerk, omringen en isoleren van de geproduceerde Eu²⁺ ionen uit zuurstof [21, 22]. Zeolieten, als een soort aluminosilicaat, zijn niet alleen natuurlijke mineralen, maar kunnen ook tegen lagere kosten in de industrie worden gesynthetiseerd [23,24,25,26,27,28]. Hun structuur kan met name voldoen aan de bovengenoemde vereisten, waardoor Eu³⁺ . wordt verminderd ionen naar Eu²⁺ ionen en het maken van Eu²⁺ ionen stabiel. Ze worden ook veel gebruikt als uitstekende gastheermaterialen voor toepassingen van luminescentiemateriaal vanwege de hoge chemische stabiliteit [29, 30] enzovoort. Van de verschillende zeolieten is zeoliet-3A ($ \frac{2}{3} $K₂ O·$ \frac{1}{3} $Na₂ O·Al₂ O₃ ·2SiO₂ ·$ \frac{9}{2} $H₂ O, Si/Al-verhouding ≈ 1) is gebruikt als gastheermateriaal voor neerwaartse conversiefosfor. Hierin bereiken we Eu²⁺ -geactiveerde zeoliet-3A-fosfor door middel van een hoge thermische behandelingsmethode zonder enige reducerende atmosfeer. De verkregen Eu²⁺ -geactiveerde zeoliet-3A-fosfor heeft een kwantumopbrengst van ongeveer 36,6%. Deze bereidingswijze is veilig, groen en milieuvriendelijk. De brede excitatieband van het monster dat we hebben verkregen, ligt in het bereik van 310-450 nm en de piek van de emissieband bevindt zich op 523 nm. En de monsters zijn stabiel en gemakkelijk opnieuw te bereiden. Door groen-emitterende zeoliet-3A in te kapselen:1,3 wt% Eu-fosfor op een UV-emitterende chip, verkrijgen we een goede groene LED met de Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) kleurcoördinaten op (0,295, 0,537) en een helderheid van 231,6 cd/m² onder 3 V spanning. Deze resultaten tonen niet alleen een eenvoudige en milieuvriendelijke voorbereidingsaanpak, maar bieden ook een uitstekende groene emissiefosfor met veelbelovende toepassingen op het gebied van verlichting en display.

Methoden

Het doel van het onderzoek

We streven ernaar om Eu²⁺ . voor te bereiden -geactiveerde fosforen met heldergroene emissie door veilige, groene en milieuvriendelijke synthesemethode, zonder enige reducerende atmosfeer.

Materialen

Zeoliet-3A ($ \frac{2}{3} $K₂ O·$ \frac{1}{3} $Na₂ O·Al₂ O₃ ·2SiO₂ ·$ \frac{9}{2} $H₂ O, Si/Al-verhouding ≈ 1) gekocht van Shanghai Tongxing Molecular Sieve Co., LTD, en europiumoxide (Eu₂ O₃ ) verkregen van Sinopharm Co., Ltd, werden zonder enige verdere zuivering gebruikt. Siliconenhars en InGaN blue chip (5 mm × 5 mm, λ = 375 nm) werden ontvangen van Shenzhen Looking Long Technology Co., Ltd.

Synthese van monsters

Eu²⁺ -actieve zeoliet-3A-monsters werden bereid met behulp van een typische vaste-stofreactiemethode bij hoge temperatuur. Ten eerste, verschillende stoichiometrische hoeveelheden zeoliet-3A en Eu₂ O₃ werden goed gemengd en grondig gemalen in een agaatmortier gedurende 40 min. En vervolgens werden ze bij verschillende temperaturen gesinterd zonder de atmosfeer te verminderen. Ten slotte werden de doelmonsters verkregen na afkoeling.

Vervaardiging van groene LED's

Eu²⁺ -actief zeoliet-3A-poeder en siliconenhars werden gemengd volgens een massaverhouding van 1:5 en vervolgens homogeen geroerd. De samenstelling werd gecoat op een InGaN-chip en gedurende ongeveer 2 uur uitgehard onder 60°C. Ten slotte werd de dikte van het composiet gemeten op ongeveer 1 mm.

Karakterisering

De morfologie en structuur van de resulterende producten werden gekarakteriseerd door middel van veldemissie scanning elektronenmicroscoop (FESEM, FEI Sirion-200) en röntgendiffractie (XRD, Philips X'Pert) met Cu Kα-straling (λ = 0.15405 nm). De thermogravimetrische analyse (TG)-curves werden gemeten door SDT Q600 V20.9 Build 20, die werden verkregen van kamertemperatuur tot 800 °C met een verwarmingssnelheid van 10 °C/min in een stikstofatmosfeer (stroomsnelheid 10 ml/min) . De fotoluminescentie-excitatie (PLE) en fotoluminescentie (PL) spectra werden verkregen bij kamertemperatuur met behulp van Edinburgh Instruments FLS920 Time Resolved en Steady State Fluorescence Spectrometers uitgerust met een 450-W Xe-lamp. De oxidatietoestand van het europium-element werd onderzocht met röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS, ESCALAB 250). Het spectrum van elektroluminescentie (EL) werd onderzocht door Ocean Optics FLAME-S-VIS-NIR-spectrometer met een vezelintegrerende bol (FOIS-1) en een Keithley 2400-elektrometer.

Resultaten en discussie

Figuur 1a toont het SEM-beeld van ongerept zeoliet-3A. Het kan worden waargenomen dat de morfologie van de ongerepte zeoliet-3A een onregelmatige kubische structuur heeft met een zijlengte van ongeveer 1,5 m. Zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosforen worden verkregen via een vaste-stofreactiemethode bij hoge temperatuur, zonder enige reducerende atmosfeer. De morfologie en structuur van zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor verkregen bij 1400 ° C gedurende 3 uur worden gekenmerkt door de veldemissie scanning-elektronenmicroscoop en röntgendiffractiemetingen, zoals weergegeven in respectievelijk Fig. 1b, c. Figuur 1b laat zien dat de deeltjes een onregelmatige morfologiestructuur vertonen en dat de verdeling van de kristallietgroottes niet uniform is. Als we Fig. 1b vergelijken met a, blijkt dat de deeltjes zeoliet met elkaar geaggregeerd zijn na 3 uur sinteren bij 1400 °C. Zoals te zien is in figuur 1c, komen alle diffractiepieken in het XRD-patroon van zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor goed overeen met de zuivere zeoliet-3A-fase (JCPDS nr. 00-019-1227), en geen andere onzuiverheidspieken worden waargenomen. Het betekent dat Eu²⁺ ionen worden met succes geïntroduceerd in de zeoliet-gastroosters en een bepaalde hoeveelheid Eu²⁺ ionendoping verandert de kristalstructuur niet duidelijk [10]. Figuur 1d toont TG-curven van zuiver zeoliet-3A en zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor gesinterd bij 1400 °C. Men kan zien dat er een continu massaverlies is tijdens verhitting tot ongeveer 266°C in de TG-curve voor zuiver zeoliet-3A, waar het een waarde bereikt van ongeveer 19,45%. Dit komt overeen met het vrijkomen van fysiek gebonden water gelokaliseerd in de zeoliet-3A-holtes en -kanalen [31]. Het fenomeen van massaverlies is niet duidelijk omdat de temperatuur opeenvolgend toeneemt. Zoals blijkt uit de TG-curve van zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor gesinterd bij 1400 °C, is er bijna geen massaverlies. Deze resultaten geven aan dat zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu gesinterd bij 1400 °C zeer stabiel is.

De SEM-afbeeldingen van a pure zeoliet-3A en b zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor gesinterd bij 1400 °C gedurende 3 uur. c XRD-patroon van zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor gesinterd bij 1400 °C gedurende 3 uur. d TG-curven van zuiver zeoliet-3A en zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor gesinterd bij 1400 °C gedurende 3 uur

Figuur 2 toont de SEM-afbeeldingen en XRD-patronen van de zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosforen gesinterd bij verschillende temperaturen. Uit de SEM-afbeeldingen (Fig. 2a-d) is duidelijk te zien dat de morfologie aanzienlijk verandert met de toename van de sintertemperatuur. Wanneer de sintertemperatuur relatief lager is (600 °C en 800 °C), blijft de morfologie van de monsters behouden als het ongerepte zeoliet-3A, dat wil zeggen in kubische vorm met een gemiddelde grootte van 1,5 m (getoond in Fig. 1a) . Er kan echter worden waargenomen dat de deeltjes beginnen te aggregeren wanneer de sintertemperatuur 1000 ° C en 1200 ° C bereikt. Naarmate de sintertemperatuur stijgt, kunnen de deeltjes blijven aggregeren en een massieve structuur vormen (figuur 1b). Ondertussen worden hun XRD-patronen getoond in figuur 2e. Het valt op dat de diffractiepieken van monsters bereid bij 600 °C en 800 °C niet absoluut zijn geïndexeerd met de pure zeoliet-3A-standaardkaart (JCPDS nr. 00-019-1227). Er zijn twee monsters met extra diffractiepieken op 12,5° en 16,3°, die zijn toegewezen aan de pieken van Eu₂ O₃ (JCPDS nr. 00-012-0384). Het betekent dat Eu-ionen niet succesvol kunnen worden opgenomen in de zeolietgastheerroosters wanneer de calcineringstemperatuur lager is dan 800 °C [32]. Desalniettemin vertonen de monsters die bij een temperatuur van meer dan 1000 °C zijn gesinterd pieken die overeenkomen met de belangrijkste karakteristieke pieken van de pure zeoliet-3A-standaardkaart.

SEM-beelden van zeoliet-3A:1,3 wt% Eu-fosforen gesinterd bij 600 °C (a ), 800 °C (b ), 1000 °C (c ), en 1200 °C (d ), respectievelijk. e XRD-patronen van zeoliet-3A:respectievelijk 1,3 gew.% Eu-fosforen gesinterd bij verschillende temperaturen

Om het effect van de calcineringstemperatuur op de PL-emissie te onderzoeken, worden de PL-emissiespectra van de monsters bij verschillende calcineringstemperaturen getest en weergegeven in figuur 3a. Zoals te zien is in de inzet, tonen de monsters die zijn gesinterd bij 600 °C en 800 °C alleen de rode emissiepiek gecentreerd op 617 nm die wordt toegeschreven aan de ⁵ D₀ → ⁷ F₂ elektrische dipoolovergang van Eu³⁺ ion [33]. Naarmate de sintertemperatuur stijgt, wordt de rode emissiepiek geleidelijk zwak en wordt de groene emissiepiek (gecentreerd op 523 nm) duidelijk waargenomen. Vooral het bij 1400 °C bereide monster vertoont voornamelijk een typische karakteristieke Eu²⁺ emissie gecentreerd op 523 nm, wat te wijten is aan de 4f⁶ 5d → 4f⁷ overgang [34]. Door de verschillende PL-curven in Fig. 3a te vergelijken, kan worden vastgesteld dat de hoeveelheid Eu³⁺ → Eu²⁺ neemt continu toe met toenemende sintertemperatuur. Dit resultaat valt samen met dat van de XRD-patronen in figuur 2e. Namelijk Eu³⁺ ion is de belangrijkste vorm wanneer de calcineringstemperatuur lager is dan 1000 °C. Eu³⁺ ionen worden geleidelijk gereduceerd tot Eu²⁺ ionen wanneer de sintertemperatuur hoger is dan 1000 °C. Figuur 3b toont de PLE- en PL-spectra van het monster gesinterd bij 1400 °C. Er kan worden vastgesteld dat het PLE-spectrum een brede excitatieband vertoont tussen ongeveer 310 en 450 nm [7, 35]. En de inzet is de foto die een heldere groene lichtemissie toont met de verlichting van een 365 nm UV-lamp. Het PL-spectrum in Afb. 3b komt overeen met de kleur die op de foto te zien is.

een PL-emissiespectra voor zeoliet-3A:respectievelijk 1,3 gew.% Eu-fosforen gesinterd bij verschillende temperaturen. De inzet toont de vergrotingsspectra. b fotoluminescentie-excitatie (PLE) en fotoluminescentie (PL) emissiespectra voor zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosforen gesinterd bij 1400 ° C gedurende 3 uur. De inzet is de foto van het monster met de verlichting van een 365 nm UV-lamp

Om de oxidatietoestand van het Eu-element verder te onderzoeken, wordt het XPS-patroon van Eu3d voor het monster verkregen bij 1400 °C gevolgd en weergegeven in Fig. 4. De pieken bij 1165 eV en 1135 eV komen overeen met Eu³⁺ oxidatietoestand, maar de pieken rond 1155 eV en 1125 eV worden toegeschreven aan Eu²⁺ oxidatietoestand [11, 36]. Dit resultaat laat zien dat sommige van de Eu³⁺ ionen worden gereduceerd tot Eu²⁺ ionen in de zeolietgastheer onder hoge thermische behandelingsreactie, en dit resultaat is consistent met de PL-spectra (Fig. 3). Het mogelijke reactiemechanisme kan worden weergegeven in de volgende vergelijkingen:

$$ {\mathrm{Eu}}_2{\mathrm{O}}_3\overset{{\mathrm{K}}_2\mathrm{O}}{\to}\kern0.5em 2{\left[{\ mathrm{Eu}}^{3+}\right]}_{\mathrm{K}}^{\ast \ast }+\kern0.5em 4{V}_{\mathrm{K}}^{\prime }+3{\mathrm{O}}_{\mathrm{O}}^{\times } $$ (1) $$ {V}_{\mathrm{K}}^{\prime}\to {V }_{\mathrm{K}}^{\times}\kern0.5em +{\mathrm{e}}^{\prime } $$ (2) $$ {\left[{\mathrm{Eu}}^ {3+}\right]}_{\mathrm{K}}^{\ast \ast}\kern0.5em +{\mathrm{e}}^{\prime}\to {\left[{\mathrm{ Eu}}^{2+}\right]}_{\mathrm{K}}^{\ast } $$ (3) $$ {\left[{\mathrm{Eu}}^{2+}\right ]}_{\mathrm{K}}^{\ast }+{\mathrm{e}}^{\prime}\to {\left[{\mathrm{Eu}}^{2+}\right]} _{\mathrm{K}}^{\times } $$ (4)

XPS-spectrum voor Eu-element van de zeoliet-3A:1,3 wt% Eu-fosforen gesinterd bij 1400 °C gedurende 3 h

Hier, [Eu³⁺ ]_K en [Eu²⁺ ]_K vertegenwoordigen Eu³⁺ en Eu²⁺ ionenvervanging voor K⁺ ionenpositie, respectievelijk; O_o vertegenwoordigt de positie van een zuurstof voor zuurstof in het matrixkristal; en V_K is de vacature van K⁺ ion. Superscript "*", "**", "′" en "×" geven respectievelijk één positieve lading, twee positieve ladingen, één negatieve lading en elektroneutraliteit aan. Tijdens het sinteren, Eu³⁺ ion vervangt K⁺ positie in de zeoliet. Om het saldo te behouden, één Eu³⁺ ion vervangt drie K⁺ ionen. Dus twee leegstandsdefecten van K⁺ ionen (V _K ^′ ) en één defect van Eu³⁺ ion ([Eu³⁺ ]_K ^** ), die qua uiterlijk respectievelijk één negatieve lading en twee positieve ladingen draagt, zal een zeolietgastheer creëren (gezien uit vergelijking (1)). Dan de vacature V _K ^′ zal fungeren als een donor van elektronen (gezien uit vergelijking (2)), en de [Eu³⁺ ]_K ^** defect is de acceptor van de elektronen. Bij hoge temperatuur, [Eu³⁺ ]_K ^** zal één elektron vangen uit de vacature van K⁺ ionen (V _K ^′ ) en dit elektron zal worden gevuld in de 4f-baan van Eu-ion. Daarom, Eu³⁺ ion wordt gereduceerd tot Eu²⁺ en [Eu³⁺ ]_K ^** defect wordt [Eu²⁺ ]_K ^* defect (gezien uit vergelijking (3)). Op dit moment is de positie van Eu²⁺ ion is met schijnbaar één positieve lading. [Eu²⁺ ]_K ^* defect zou het negatieve elektron van een andere K⁺ . aantrekken leegstand naar de omgeving van zichzelf en wordt schijnbare elektroneutraliteit [Eu²⁺ ]_K ^× (getoond in vergelijking (4)) [11, 21, 22, 37,38,39,40,41].

Er wordt gesuggereerd dat het rigide driedimensionale tetragonale raamwerk van AlO₄ en SiO₄ kan Eu²⁺ . omringen ionen en isoleer ze van zuurstof, en dan, Eu²⁺ kan gestaag bestaan in ons doel fosforen.

Om de eigenschap van zeoliet-3A te optimaliseren:1,3 gew.% Eu-fosforen en het effect van Eu-element op PL, de PL-emissiespectra en relatieve PL-intensiteit te observeren voor verschillende stoichiometrische hoeveelheden zeoliet-3A en Eu₂ O₃ worden getoond in Fig. 5. Uit Fig. 5a blijkt dat de emissie-intensiteit van Eu²⁺ neemt toe met de dopingconcentratie van Eu₂ O₃ stijgen van 0,9 naar 1,3%. Het neemt echter af met de continue toename van de doteringsconcentratie. Het is duidelijk waar te nemen dat het PL-effect het beste is wanneer de Eu-dopingconcentratie rond de 1,3% ligt. Het kan worden uitgelegd dat hoe meer Eu²⁺ ionen, de meer lichtgevende centra. Wanneer de concentratie van het Eu-element hoger is dan 1,3%, kan de afname van de PL-intensiteit worden toegeschreven aan concentratie-quenching, die voornamelijk wordt veroorzaakt door de energieoverdracht tussen Eu²⁺ ionen. Wanneer de concentratie van Eu²⁺ ionen nemen toe, de afstand tussen Eu²⁺ ionen zullen kort zijn en dan zal de energieoverdracht toenemen [42,43,44]. De foutbalkcurve van relatieve PL-intensiteit versus Eu-dopingconcentratie wordt getoond in figuur 5b. Het geeft aan dat het veranderingsbereik van relatieve PL-intensiteit voor elke Eu-concentratie klein is, wat betekent dat deze monsters zeer herhaalbaar zijn.

een PL-emissiespectra en b de relatieve PL-intensiteit varieert met de concentratie van Eu-element voor zeoliet-3A:1,3 wt% Eu-fosforen (x = 0.9~1.9) gesinterd bij 1400 °C gedurende 3 h

Als bewijs van verlichtingstoepassing is de groen-emitterende zeoliet-3A:1,3 gew.% Eu-fosfor ingekapseld op een UV-emitterende chip om groene LED te fabriceren. Het EL-emissiespectrum bij een spanning van 3 V wordt getoond in Fig. 6a. Er kan worden vastgesteld dat de emissiepieken van de UV-emitterende chip en de groen-emitterende fosfor zich respectievelijk op ~~375 nm en ~ 523 nm bevinden. En de inzet is de foto van een werkende groene LED die heldergroen licht uitstraalt bij een spanning van 3 V. De kleurcoördinaten (Fig. 6b) zijn berekend als (0,295, 0,537) voor de resulterende groene LED, wat wijst op een superieure groene kleurzuiverheid.

een Elektroluminescentie-emissiespectrum bij 3 V-spanning voor zeoliet-3A:1,3 wt% Eu-fosfor gesinterd bij 1400 °C gedurende 3 h, en de inzet is een foto van werkende groene LED bij 3 V-spanning. b Kleurcoördinaat in het CIE1931-diagram

Conclusies

In dit werk hebben we een heldergroene emissiezeoliet-3A verkregen:Eu²⁺ fosfor met een kwantumopbrengst van ongeveer 36,6% en de emissiepiek op 523 nm door een groene en milieuvriendelijke hoog-thermische reactiemethode zonder enige reducerende atmosfeer. Bovendien heeft het monster een brede excitatieband in het bereik van 310-450 nm, wat overeenkomt met de commerciële UV-chip-excitatie (eigenlijk λ = 375 nm). Eu²⁺ ionen kunnen geleidelijk worden opgenomen in de zeolietgastheerroosters naarmate de calcineringstemperatuur stijgt. Uit ons onderzoek blijkt dat de optimale sintertemperatuur 1400 °C is en de beste dopingconcentratie van Eu-ionen 1,3% is. Gebruik makend van de groen-emitterende zeoliet-3A:Eu²⁺ fosfor ingekapseld op een UV-emitterende chip, een goede groene LED met de Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) kleurcoördinaten op (0,295, 0,537) en een helderheid van 231,6 cd/m² is verkregen. En de groene emissie zeoliet-3A:1,3 wt% Eu-fosforen met toenemende luminescente eigenschappen zullen veelbelovende toepassingen zijn voor verlichting en display.

Beschikbaarheid van gegevens en materialen

De datasets die de conclusies van dit artikel ondersteunen, zijn beschikbaar in het artikel.

Afkortingen

CIE:: Commission Internationale de L'Eclairage
EL:: Elektroluminescentie
Eu:: Europium
FESEM:: Veldemissie scanning elektronenmicroscoop
LED:: Lichtgevende diode
PL:: Fotoluminescentie
PLE:: Fotoluminescentie-excitatie
RE:: Zeldzame aarde
TG:: Thermogravimetrische analyse
XPS:: Röntgenfoto-elektronenspectroscopie
XRD:: Röntgendiffractie

Spin-opgeloste elektronische en transporteigenschappen van op grafyn gebaseerde nanojuncties met verschillende N-vervangende posities Micro- en nano-assemblage van composietdeeltjes door elektrostatische adsorptie

Nanomaterialen

Metaal

Hars

vezel

Samengesteld materiaal