Eu2+-aktivierter grün emittierender Phosphor, der aus Eu3+-Ionen gewonnen wird, die Zeolith-3A in Luftumgebungen dotieren, und seine effizienten grünen Leuchtdioden

Hintergrund

Lumineszierende Materialien werden in vielen Bereichen, wie Beleuchtungs- und Anzeigevorrichtungen [1, 2, 3, 4, 5] verwendet. Im Laufe der Jahre haben seltene Erden (RE) Europium (Eu)-aktivierte Lumineszenzmaterialien aufgrund ihrer einzigartigen optischen Eigenschaften, wie hoher Helligkeit [6, 7], hoher chemischer Stabilität [8, 9] und ausgezeichneter Umweltfreundlichkeit [8, 10]. Insbesondere haben Eu-Ionen zwei zweiwertige Oxidationsstufen (Eu ²⁺ ) und dreiwertig (Eu ³⁺ ), die unterschiedliche Emissionseigenschaften aufweisen. Im Allgemeinen Eu ³⁺ Ionen sind hauptsächlich ein rot emittierender Aktivator, der von ⁵ . stammt D₀ →  ⁷ F_J (J = 1, 2, 3, 4 und 5) Übergänge [11,12,13]. Eu ²⁺ Ionen, deren 5d-Elektronen sich in den äußeren Orbitalen befinden, sind anfällig für ihre Umgebung. Daher werden ihre Emissionen leicht durch die Kristallfeldumgebung beeinflusst, die einen weiten Bereich von Ultraviolett (UV) bis Rot aufweist. Chenet al. zubereitet Eu ²⁺ -aktivierte Fluorphosphate Ba₃ GdNa(PO₄ )₃ F mit blauem und rotem zweifarbig emittierendem Leuchtstoff [14]. Satoet al. gemeldetes rot emittierendes Ca₂ SiO₄ :Eu ²⁺ Leuchtstoffe [15]. Linet al. synthetisiertes Eu ²⁺ , Mn ²⁺ -aktiviertes Ca₉ Mg(PO₄ )₆ F₂ Leuchtstoffe mit blauer bis gelber Farbemission [16]. Es wird vorgeschlagen, dass Eu ²⁺ -aktivierte Leuchtstoffe, die durch paritätserlaubte elektronische 5d-4f-Übergänge verursacht werden, zeigen eine starke breite Emissionsbande [7]. Daher ist die Eu ²⁺ -aktivierte Leuchtstoffe stehen in den letzten Jahren im Fokus der Leuchtstoffe.

Heutzutage Eu ²⁺ -dotierte Leuchtstoffe werden durch Reduktion von Eu ³⁺ . erhalten bis Eu ²⁺ , weil es kein natürliches Eu ²⁺ . gibt -dotierte Materialien. Normalerweise kann es in einer reduzierenden Atmosphäre mit H₂ . realisiert werden , H₂ /N₂ oder CO. Beispielsweise beschreiben Gao et al. kürzlich erhaltenes Eu ²⁺ -aktivierter Phosphor aus Eu ³⁺ -getauschte USY (Na₂₈ .) Si₁₆₈ Al₂₈ ·240H₂ O, Si/Al-Verhältnis = 6) Zeolithe durch thermische Behandlung in H₂ /N₂ reduzierende Atmosphäre [17]. Chenet al. berichtet, dass Eu ²⁺ -sensibilisiert Sr₆ Ca₄ (PO₄ )₆ F₂ :Tb ³⁺ Phosphor könnte durch die Verwendung einer Hochtemperatur-Festkörpermethode in H₂ . erhalten werden /N₂ reduzierende Atmosphäre [18]. Dennoch ist die Reaktion in reduzierender Atmosphäre relativ gefährlich und erfordert eine gut ausgestattete Arbeitsumgebung, was zu höheren Phosphorkosten führt. Außerdem wird die Umweltverschmutzung erzeugt, wenn die Reaktion unter CO-reduzierenden Bedingungen durchgeführt wird. Daher hat eine grüne, umweltfreundliche und kostengünstigere Zubereitungsmethode mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen.

Eu ³⁺ . ist bekanntlich unter einigen speziellen Wirtsverbindungen, wie Boraten [19], Phosphaten [20] und Aluminaten [21], können auch zu Eu ²⁺ . reduziert werden in Luft bei hoher Temperatur. Es wird vermutet, dass alle diese Verbindungen starres tetraedrisches BO₄ . enthalten , PO₄ , AlO₄ , oder oktaedrisches AlO₆ Gruppengerüst, das das produzierte Eu ²⁺ . umgibt und isoliert Ionen aus Sauerstoff [21, 22]. Zeolithe, als eine Art von Alumosilikat, sind nicht nur natürliche Mineralien, sondern können auch in der Industrie zu geringeren Kosten synthetisiert werden [23,24,25,26,27,28]. Insbesondere kann ihre Struktur die oben genannten Anforderungen erfüllen und Eu ³⁺ . reduzieren Ionen zu Eu ²⁺ Ionen und Herstellung von Eu ²⁺ Ionen stabil. Sie werden aufgrund der hohen chemischen Stabilität auch häufig als ausgezeichnete Wirtsmaterialien für Lumineszenzmaterialanwendungen verwendet [29, 30] und so weiter. Unter verschiedenen Zeolithen ist Zeolith-3A (\( \frac{2}{3} \)K₂ O·\( \frac{1}{3} \)Na₂ O·Al₂ O₃ ·2SiO₂ ·\( \frac{9}{2} \)H₂ O, Si/Al-Verhältnis 1) wurde als Wirtsmaterial für Down-Conversion-Leuchtstoff verwendet. Hier erreichen wir Eu ²⁺ -aktivierter Zeolith-3A-Leuchtstoff durch hochthermisches Behandlungsverfahren ohne reduzierende Atmosphäre. Das erhaltene Eu ²⁺ -aktivierter Zeolith-3A-Leuchtstoff hat eine Quantenausbeute von etwa 36,6%. Diese Zubereitungsmethode ist sicher, grün und umweltfreundlich. Das breite Anregungsband der von uns erhaltenen Probe liegt im Bereich von 310–450 nm, und der Peak der Emissionsbande liegt bei 523 nm. Und die Proben sind stabil und leicht nachzubereiten. Durch Einkapseln von grün emittierendem Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Phosphor auf einem UV-emittierenden Chip erhalten wir eine gute grüne LED mit den Farbkoordinaten der Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) bei (0,295, 0,537) und einer Helligkeit von 231,6 cd/m ² unter 3 V Spannung. Diese Ergebnisse zeigen nicht nur einen einfachen und umweltfreundlichen Herstellungsansatz, sondern liefern auch einen ausgezeichneten grün emittierenden Leuchtstoff mit vielversprechenden Anwendungen in den Bereichen Beleuchtung und Display.

Methoden

Das Ziel der Studie

Unser Ziel ist es, Eu ²⁺ . vorzubereiten -aktivierte Leuchtstoffe mit hellgrüner Emission durch sicheres, grünes und umweltfreundliches Syntheseverfahren, ohne reduzierende Atmosphäre.

Materialien

Zeolith-3A (\( \frac{2}{3} \)K₂ O·\( \frac{1}{3} \)Na₂ O·Al₂ O₃ ·2SiO₂ ·\( \frac{9}{2} \)H₂ O, Si/Al-Verhältnis ≈ 1), bezogen von Shanghai Tongxing Molecular Sieve Co., LTD, und Europiumoxid (Eu₂ O₃ ) von Sinopharm Co., Ltd., wurden ohne weitere Reinigung verwendet. Silikonharz und InGaN Blue Chip (5 mm × 5 mm, λ = 375 nm) wurden von Shenzhen Looking Long Technology Co., Ltd. erhalten.

Synthese von Samples

Eu ²⁺ -aktivierte Zeolith-3A-Proben wurden unter Verwendung eines typischen Hochtemperatur-Festkörperreaktionsverfahrens hergestellt. Erstens unterschiedliche stöchiometrische Mengen an Zeolith-3A und Eu₂ O₃ wurden gut gemischt und in einem Achatmörser 40 min gründlich gemahlen. Und dann wurden sie bei unterschiedlichen Temperaturen gesintert, ohne die Atmosphäre zu reduzieren. Schließlich wurden die Zielproben nach dem Abkühlen gewonnen.

Herstellung von grünen LEDs

Eu ²⁺ -aktiviertes Zeolith-3A-Pulver und Silikonharz wurden gemäß einem Massenverhältnis von 1:5 vermischt und dann homogen gerührt. Die Zusammensetzung wurde auf einen InGaN-Chip aufgetragen und etwa 2 h bei 60 °C gehärtet. Schließlich wurde die Dicke des Verbundmaterials mit etwa 1 mm gemessen

Charakterisierung

Die Morphologie und Struktur der resultierenden Produkte wurden durch Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FESEM, FEI Sirion-200) und Röntgenbeugung (XRD, Philips X’Pert) mit Cu Kα-Strahlung (λ = 0,15405 nm). Die thermogravimetrischen Analysekurven (TG) wurden mit SDT Q600 V20.9 Build 20 gemessen, die von Raumtemperatur bis 800 °C mit einer Heizrate von 10 °C/min in einer Stickstoffatmosphäre (Flussrate 10 ml/min) erhalten wurden. . Die Photolumineszenz-Anregungs- (PLE) und Photolumineszenz-(PL)-Spektren wurden bei Raumtemperatur unter Verwendung von zeitaufgelösten und stationären Fluoreszenzspektrometern FLS920 von Edinburgh Instruments, die mit einer 450-W-Xe-Lampe ausgestattet waren, erhalten. Der Oxidationszustand des Europium-Elements wurde durch Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie (XPS, ESCALAB 250) untersucht. Das Elektrolumineszenz-(EL)-Spektrum wurde mit dem FLAME-S-VIS-NIR-Spektrometer von Ocean Optics mit einer Faser-Integrationskugel (FOIS-1) und einem Keithley 2400-Elektrometer untersucht.

Ergebnisse und Diskussion

Abbildung 1a zeigt das SEM-Bild von unberührtem Zeolith-3A. Es kann beobachtet werden, dass die Morphologie des unberührten Zeolith-3A eine unregelmäßige kubische Struktur mit einer Seitenlänge von etwa 1,5 µm hat. Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoffe werden durch ein Hochtemperatur-Festkörperreaktionsverfahren ohne reduzierende Atmosphäre erhalten. Die Morphologie und Struktur von Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff, erhalten bei 1400 °C für 3 Stunden, werden durch Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop- und Röntgenbeugungsmessungen charakterisiert, wie in Fig. 1b bzw. c gezeigt. Abbildung 1b zeigt, dass die Partikel eine unregelmäßige Morphologiestruktur aufweisen und die Verteilung der Kristallitgrößen nicht einheitlich ist. Ein Vergleich von Abb. 1b mit a zeigt, dass die Zeolithpartikel nach dem Sintern bei 1400 °C für 3 Stunden miteinander aggregieren. Wie in Fig. 1c zu sehen ist, stimmen alle Beugungspeaks im XRD-Muster von Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff gut mit der reinen Zeolith-3A-Phase (JCPDS-Nr. 00-019-1227) überein, und nein andere Verunreinigungspeaks werden beobachtet. Das bedeutet, dass Eu ²⁺ Ionen werden erfolgreich in die Wirtsgitter des Zeolithen eingeführt und eine bestimmte Menge Eu ²⁺ Ionendotierung verändert offensichtlich die Kristallstruktur nicht [10]. Abbildung 1d zeigt TG-Kurven von reinem Zeolith-3A und Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff gesintert bei 1400 °C. In der TG-Kurve für reinen Zeolith-3A ist ein kontinuierlicher Massenverlust während des Erhitzens auf etwa 266 °C zu erkennen, wo er einen Wert von etwa 19,45 % erreicht. Dies entspricht der Freisetzung von physikalisch gebundenem Wasser, das in den Hohlräumen und Kanälen von Zeolith-3A lokalisiert ist [31]. Das Phänomen des Massenverlusts ist nicht offensichtlich, da die Temperatur sequentiell ansteigt. Wie aus der TG-Kurve von Zeolith-3A ersichtlich:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff gesintert bei 1400 °C, gibt es fast keinen Massenverlust. Diese Ergebnisse zeigen, dass Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu, gesintert bei 1400 °C, sehr stabil ist.

Die REM-Bilder von a reiner Zeolith-3A und b Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff, gesintert bei 1400 °C für 3 Stunden. c XRD-Muster von Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff, gesintert bei 1400 °C für 3 h. d TG-Kurven von reinem Zeolith-3A und Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff gesintert bei 1400 °C für 3 h

Abbildung 2 zeigt die SEM-Bilder und XRD-Muster des Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoffe, gesintert bei unterschiedlichen Temperaturen. Aus den REM-Bildern (Abb. 2a–d) ist deutlich zu erkennen, dass sich die Morphologie mit steigender Sintertemperatur deutlich ändert. Wenn die Sintertemperatur relativ niedriger ist (600 °C und 800 °C), bleibt die Morphologie der Proben immer noch als unberührter Zeolith-3A, d. h. in kubischer Form mit einer durchschnittlichen Größe von 1,5 µm (dargestellt in Abb. 1a). . Es kann jedoch beobachtet werden, dass die Partikel zu aggregieren beginnen, wenn die Sintertemperatur 1000 °C und 1200 °C erreicht. Mit steigender Sintertemperatur können die Partikel weiter aggregieren und eine massive Struktur bilden (Abb. 1b). In der Zwischenzeit sind ihre XRD-Muster in Abb. 2e gezeigt. Es fällt auf, dass die Beugungspeaks von Proben, die bei 600 °C und 800 °C hergestellt wurden, nicht absolut auf die reine Zeolith-3A-Standardkarte (JCPDS Nr. 00-019-1227) indiziert sind. Zwei Proben existieren zusätzliche Beugungspeaks bei 12,5° und 16,3°, die den Peaks von Eu₂ . zugeordnet werden O₃ (JCPDS-Nr. 00-012-0384). Dies bedeutet, dass Eu-Ionen nicht erfolgreich in die Wirtsgitter des Zeolithen eingebaut werden können, wenn die Kalzinierungstemperatur niedriger als 800 °C ist [32]. Nichtsdestotrotz zeigen die bei über 1000°C gesinterten Proben Peaks, die den charakteristischen Hauptpeaks der reinen Zeolith-3A-Standardkarte entsprechen.

REM-Aufnahmen von Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoffe, gesintert bei 600 °C (a ), 800°C (b ), 1000 °C (c ) und 1200 °C (d ), bzw. e XRD-Muster von Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoffe, gesintert bei unterschiedlichen Temperaturen

Um den Einfluss der Kalzinierungstemperatur auf die PL-Emission zu untersuchen, werden die PL-Emissionsspektren der Proben bei verschiedenen Kalzinierungstemperaturen getestet und in Abb. 3a dargestellt. Wie im Einschub zu sehen ist, zeigen die bei 600°C und 800°C gesinterten Proben nur den roten Emissionspeak bei 617 nm, der dem ⁵ . zugeschrieben wird D₀ →  ⁷ F₂ elektrischer Dipolübergang von Eu ³⁺ Ion [33]. Wenn die Sintertemperatur ansteigt, wird der rote Emissionspeak allmählich schwach und der grüne Emissionspeak (zentriert bei 523 nm) wird offensichtlich beobachtet. Insbesondere die bei 1400 °C hergestellte Probe zeigt hauptsächlich eine typische charakteristische Eu ²⁺ Emission zentriert bei 523 nm, was auf die 4f ⁶ . zurückzuführen ist 5d → 4f ⁷ Übergang [34]. Durch Vergleich der verschiedenen PL-Kurven in Abb. 3a kann beobachtet werden, dass die Menge an Eu ³⁺ → Eu ²⁺ steigt mit steigender Sintertemperatur kontinuierlich an. Dieses Ergebnis stimmt mit dem der XRD-Muster in Fig. 2e überein. Nämlich Eu ³⁺ Ion ist die Hauptform, wenn die Kalzinierungstemperatur niedriger als 1000°C ist. Eu ³⁺ Ionen werden allmählich zu Eu ²⁺ . reduziert Ionen, wenn die Sintertemperatur höher als 1000°C ist. Abbildung 3b zeigt die PLE- und PL-Spektren der bei 1400°C gesinterten Probe. Es zeigt sich, dass das PLE-Spektrum ein breites Anregungsband zwischen etwa 310 und 450 nm aufweist [7, 35]. Und der Einschub ist das Foto, das eine helle grüne Lichtemission bei der Beleuchtung einer 365-nm-UV-Lampe zeigt. Das PL-Spektrum in Abb. 3b stimmt mit der auf dem Foto gezeigten Farbe überein.

a PL-Emissionsspektren für Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoffe, gesintert bei unterschiedlichen Temperaturen. Der Einschub zeigt die Vergrößerungsspektren. b Photolumineszenz-Anregungs- (PLE) und Photolumineszenz-(PL)-Emissionsspektren für Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Phosphore, gesintert bei 1400 °C für 3 h. Der Einschub ist das Foto der Probe mit der Beleuchtung einer 365-nm-UV-Lampe

Um den Oxidationszustand des Eu-Elements weiter zu untersuchen, wird das XPS-Muster von Eu3d für die bei 1400 °C erhaltene Probe überwacht und in Fig. 4 gezeigt. Die Peaks bei 1165 eV und 1135 eV entsprechen Eu ³⁺ Oxidationszustand, aber die Peaks um 1155 eV und 1125 eV werden Eu ²⁺ . zugeschrieben Oxidationsstufe [11, 36]. Dieses Ergebnis zeigt, dass einige der Eu ³⁺ Ionen werden zu Eu ²⁺ . reduziert Ionen im Zeolith-Wirt unter einer hochthermischen Behandlungsreaktion, und dieses Ergebnis stimmt mit den PL-Spektren überein (Abb. 3). Der mögliche Reaktionsmechanismus kann in den folgenden Gleichungen dargestellt werden:

XPS-Spektrum für Eu-Element des Zeolith-3A:1,3 wt% Eu-Leuchtstoffe gesintert bei 1400 °C für 3 h

Hier, [Eu ³⁺ ]_K und [Eu ²⁺ ]_K repräsentieren Eu ³⁺ und Eu ²⁺ Ionenaustausch für K ⁺ Ionenposition bzw.; O_o die Position eines Sauerstoffs für Sauerstoff im Matrixkristall darstellt; und V_K ist die Stelle von K ⁺ Ion. Hochgestelltes „*“, „**“, „′“ und „ד zeigen jeweils eine positive Ladung, zwei positive Ladungen, eine negative Ladung und Elektroneutralität an. Beim Sintern wird Eu ³⁺ Ion ersetzt K ⁺ Position im Zeolith. Um das Ladungsgleichgewicht zu halten, eine Eu ³⁺ Ion ersetzt drei K ⁺ Ionen. Somit sind zwei Leerstellendefekte von K ⁺ Ionen (V _K ^′ ) und ein Defekt von Eu ³⁺ Ion ([Eu ³⁺ ]_K ^** ), das eine negative Ladung bzw. zwei positive Ladungen trägt, im Zeolith-Wirt entsteht (siehe Gl. (1)). Dann ist die Stelle V _K ^′ wirkt als Elektronendonor (aus Gleichung (2) ersichtlich), und die [Eu ³⁺ ]_K ^** Defekt ist der Akzeptor der Elektronen. Bei hoher Temperatur [Eu ³⁺ ]_K ^** fängt ein Elektron aus der Leerstelle von K ⁺ Ionen (V _K ^′ ) und dieses Elektron wird in die 4f-Bahn des Eu-Ions gefüllt. Daher Eu ³⁺ Ion wird zu Eu ²⁺ . reduziert und [Eu ³⁺ ]_K ^** Defekt wird zu [Eu ²⁺ ]_K ^* Defekt (aus Gl. (3) ersichtlich). Zu diesem Zeitpunkt ist die Position von Eu ²⁺ Ion hat scheinbar eine positive Ladung. [Eu ²⁺ ]_K ^* Defekt würde das negative Elektron eines anderen K ⁺ . anziehen Leere gegenüber der Umgebung von sich selbst und wird offensichtlich Elektroneutralität [Eu ²⁺ ]_K ^× (gezeigt in Gleichung (4)) [11, 21, 22, 37,38,39,40,41].

Es wird vermutet, dass das starre dreidimensionale tetragonale Gerüst von AlO₄ und SiO₄ kann Eu ²⁺ . umgeben Ionen und isolieren sie von Sauerstoff, und dann Eu ²⁺ können in unseren Zielleuchtstoffen dauerhaft existieren.

Zur Optimierung der Eigenschaften von Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Phosphore und Beobachtung der Wirkung des Eu-Elements auf PL, die PL-Emissionsspektren und die relative PL-Intensität für verschiedene stöchiometrische Mengen von Zeolith-3A und Eu₂ O₃ sind in Fig. 5 gezeigt. Aus Fig. 5a ist ersichtlich, dass die Emissionsintensität von Eu ²⁺ steigt mit der Dotierungskonzentration von Eu₂ O₃ von 0,9 auf 1,3 % steigend. Sie nimmt jedoch mit kontinuierlicher Erhöhung der Dotierstoffkonzentration ab. Es ist deutlich zu erkennen, dass der PL-Effekt am besten ist, wenn die Eu-Dotierungskonzentration etwa 1,3 % beträgt. Es kann erklärt werden, dass je mehr Eu ²⁺ Ionen, desto mehr lumineszierende Zentren. Wenn die Konzentration des Eu-Elements über 1,3 % liegt, kann die Abnahme der PL-Intensität der Konzentrationslöschung zugeschrieben werden, die hauptsächlich durch die Energieübertragung zwischen Eu ²⁺ . verursacht wird Ionen. Wenn die Konzentration von Eu ²⁺ Ionen nehmen zu, der Abstand zwischen Eu ²⁺ Ionen werden kurz sein, und dann wird die Energieübertragung zunehmen [42,43,44]. Die Fehlerbalkenkurve der relativen PL-Intensität gegenüber der Eu-Dotierungskonzentration ist in Abb. 5b gezeigt. Dies zeigt an, dass der Änderungsbereich der relativen PL-Intensität für jede Eu-Konzentration klein ist, was bedeutet, dass diese Proben sehr wiederholbar sind.

a PL-Emissionsspektren und b die relative PL-Intensität variiert mit der Konzentration des Eu-Elements für Zeolith-3A:1,3 wt% Eu-Phosphore (x = 0.9~1.9) gesintert bei 1400 °C für 3 h

Als Beweis für die Beleuchtungsanwendung ist der grün emittierende Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Leuchtstoff auf einem UV-emittierenden Chip verkapselt, um eine grüne LED herzustellen. Das EL-Emissionsspektrum bei 3 V Spannung ist in Abb. 6a gezeigt. Es kann festgestellt werden, dass die Emissionspeaks des UV-emittierenden Chips und des grün emittierenden Leuchtstoffs bei ~ 375 nm bzw. ~ 523 nm liegen. Und der Einschub ist das Foto einer funktionierenden grünen LED, die hellgrünes Licht bei einer Spannung von 3 V emittiert. Die Farbkoordinaten (Abb. 6b) werden für die resultierende grüne LED zu (0,295, 0,537) berechnet, was eine überlegene grüne Farbreinheit anzeigt.

a Elektrolumineszenz-Emissionsspektrum bei 3 V Spannung für Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Phosphor, gesintert bei 1400 C für 3 h, und der Einschub ist eine Fotografie einer funktionierenden grünen LED bei 3 V Spannung. b Farbkoordinate im CIE1931-Diagramm

Schlussfolgerungen

In dieser Arbeit haben wir einen hellgrünen Emissions-Zeolith-3A erhalten:Eu ²⁺ Phosphor mit einer Quantenausbeute von etwa 36,6% und dem Emissionspeak bei 523 nm durch eine grüne und umweltfreundliche hochthermische Reaktionsmethode ohne reduzierende Atmosphäre. Darüber hinaus weist die Probe ein breites Anregungsband im Bereich von 310–450 nm auf, was der kommerziellen UV-Chip-Anregung (eigentlich λ = 375 nm). Eu ²⁺ Ionen können mit steigender Kalzinierungstemperatur allmählich in die Zeolith-Wirtsgitter eingebaut werden. Unsere Forschung zeigt, dass die optimale Sintertemperatur 1400 °C beträgt und die beste Dotierungskonzentration von Eu-Ionen 1,3 % beträgt. Nutzung des grün emittierenden Zeoliths 3A:Eu ²⁺ auf einem UV-emittierenden Chip verkapselter Phosphor, eine gute grüne LED mit den Farbkoordinaten der Commission Internationale de L’Eclairage (CIE) bei (0,295, 0,537) und einer Helligkeit von 231,6 cd/m ² erhalten wird. Und der grün emittierende Zeolith-3A:1,3 Gew.-% Eu-Phosphore mit zunehmenden Lumineszenzeigenschaften werden vielversprechende Anwendungen für Beleuchtung und Displays sein.

Verfügbarkeit von Daten und Materialien

Die Datensätze, die die Schlussfolgerungen dieses Artikels unterstützen, sind im Artikel verfügbar.

Abkürzungen

CIE:

Commission Internationale de L’Eclairage

EL:

Elektrolumineszenz

Eu:

Europa

FESEM:

Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop

LED:

Leuchtdiode

PL:

Photolumineszenz

PLE:

Photolumineszenzanregung

RE:

Seltene Erden

TG:

Thermogravimetrische Analyse

XPS:

Röntgenphotoelektronenspektroskopie

XRD:

Röntgenbeugung