SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的制备及发光性能研究

霍涌前，陈小利，张谋真，石 蕾，刘啟瑞

（延安大学化学与化工学院，陕西 延安716000）

钼酸锶（SrMoO4）具有良好的物理化学稳定性，在发光材料领域具有重要的潜在应用价值。MoO2－4可以有效吸收紫外光，并传递给掺杂在钼酸盐基体中的稀土离子［1－2］。Eu3＋在红光波段有较强的发射光谱，是当前红色稀土荧光粉中应用最广泛的稀土离子［3－5］。在紫外区，稀土离子Gd3＋的第一激发态和基态能级间的能量差大于30 000cm－1，在三价稀土离子中是最大的，能有效地吸收和传递能量，可作为优良的激活剂和敏 化 剂［6－7］。因此，在无机材料中同时掺杂Gd3＋、Eu3＋时，其荧光光谱会出现Gd3＋敏化增强Eu3＋发光的现象［8－11］。

作者采用化学沉淀法、微波法、水热法制备了SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋荧光粉，并研究了其发光性能。

1 实验

1.1 试剂与仪器

Sr（NO3）2、Na2MoO4、Eu2O3、Gd2O3、无水乙醇，均为分析纯，实验用水为超纯水。

微波催化合成／萃取仪，北京祥鹄科技发展有限公司；XRD－7000型X－射线粉末衍射仪，日本岛津公司；F4500型荧光分光光度计、TM－3000型扫描电子显微镜，日本日立公司；UPK／UPT系列超纯水机，上海优普实验有限公司。

1.2 样品制备

1.2.1 Eu（NO3）3、Gd（NO3）3溶液的配制

在加热条件下，用浓硝酸溶解Eu2O3、Gd2O3，制得Eu（NO3）3·6H2O、Gd（NO3）3·6H2O，分别配制成0.05mol·L－1的Eu（NO3）3和Gd（NO3）3溶液。

1.2.2 化学沉淀法制备SrMoO4：0.05Eu3＋

按照化学计量比称取适量Sr（NO3）2、Na2MoO4，置于250mL烧杯中，加入适量0.05mol·L－1Eu（NO3）3溶液、100mL超纯水、10mL无水乙醇，加热至70～80℃，磁力搅拌下反应2h，将沉淀抽滤，用超纯水、无水乙醇洗涤数次，置于60℃真空干燥箱内烘干。

同法制备SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋。

1.2.3 微波法制备SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋

称取1.9047g Sr（NO3）2、2.4195g Na2MoO4置于250mL锥形瓶中，移取适量Eu（NO3）3、Gd（NO3）3溶液，加入100mL水、10mL无水乙醇，用微波催化合成／萃取仪在功率为700W、温度为80℃下反应120min，将沉淀抽滤，用蒸馏水洗涤数次，然后在60℃干燥箱中烘干，即得样品。

1.2.4 水热法制备SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋

称取1.9047g Sr（NO3）2、2.4195g Na2MoO4置于加热釜中，加入20mL蒸馏水、5mL无水乙醇，移取适量Eu（NO3）3、Gd（NO3）3溶液加入其中，搅拌10 min后，密封，置于120℃真空干燥箱内反应2h后，自然冷却，将沉淀抽滤，用蒸馏水洗涤数次，然后在60℃干燥箱中烘干，即得样品。

1.3 样品检测

样品的晶体结构测试在X－射线粉末衍射仪上进行，所用阳极金属为Cu靶，Cuκα射线波长0.15405 nm，阳极电压40kV，扫描速度为8°·min－1，2θ扫描范围为10°～75°。

样品的荧光光谱测试在荧光分光光度计上进行，激发光源为100W的Xe灯，狭缝宽1.0nm，扫描速度1 200nm·min－1。

样品的形貌采用扫描电子显微镜观察。

2 结果与讨论

2.1 样品的晶体结构（图1）

图1 样品的X－射线衍射图谱Fig.1 XRD Patterns of samples

从图1可以看出，3种方法制备得到的样品的XRD谱图与SrMoO4标样（JCPDS标准卡片08－0482）的特征衍射峰吻合，属体心四方晶系，未观察到其它杂相的衍射峰，说明Eu3＋、Gd3＋的掺杂并未影响SrMoO4的晶体结构。

2.2 样品的荧光光谱

2.2.1 SrMoO4：0.05Eu3＋的荧光光谱（图2）

从图2可见，SrMoO4：0.05Eu3＋的激发光谱由电荷迁移带（CTB）和Eu3＋的f－f跃迁线组成。其中，峰值在294nm处的宽激发峰归属为Mo6＋－O2－和Eu3＋－O2－的电荷迁移带。在367nm、389nm、400nm、420 nm、470nm、542nm处的一系列激发峰，分别归属于Eu3＋的7F0→5D4、7F0→5L7、7F0→5L6、7F0→5D3、7F1→5D2、7F1→5D1跃迁。

图2 SrMoO4：0.05Eu3＋的荧光光谱Fig.2 Fluorescence spectra of SrMoO4：0.05Eu3＋

根据Eu3＋电子跃迁的一般定则，当Eu3＋处在有反演中心的格位上时，将以5D0→7F1的磁偶极跃迁为主，发射橙光；当Eu3＋处在有偏离反演中心的格位上时，将出现5D0→7F2电偶极跃迁为主，发射红光。图2中，在254nm波长紫外光激发下，Eu3＋的最强发射峰的波长为616nm，发射红光，这表明Eu3＋处于偏离反演中心的格位。

2.2.2 SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的荧光光谱（图3）

图3 SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的荧光光谱Fig.3 Fluorescence spectra of SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋

从图3可见，以616nm作检测波长时，SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋在260～350nm处宽激发峰由Mo6＋－O2－与Eu3＋－O2－电荷迁移带、Gd3＋的8S7／2→6IJ跃迁激发峰重叠在一起，说明SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋能有效地被紫外光激发。在254nm紫外光激发下，SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的发射光谱中出现Eu3＋的5D0→7F1（595nm）、5D0→7F2（616nm）跃迁发光峰，其中化学沉淀法制备的SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的发光强度强于SrMoO4：0.05Eu3＋的相应发光峰，说明254nm紫外光激发时，出现Gd3＋敏化Eu3＋的发光作用；水热法、微波法制备SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的发光谱中发光峰强度弱于SrMoO4：0.05Eu3＋的相应发光峰，没有出现Gd3＋敏化Eu3＋的发光作用，说明制备方法对SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的发光性能有很大影响。

2.3 样品的形貌分析（图4）

图4 SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的扫描电镜照片Fig.4 SEM Images of SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋

从图4可以看出，化学沉淀法、水热法制备的SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋荧光粉颗粒形貌比较规则，颗粒大小基本为1μm左右，微波法制备的荧光粉颗粒大小不均匀，形貌不规则。

3 结论

采用化学沉淀法、微波法、水热法制备了SrMoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋荧光粉，其结构属体心四方晶系。在254nm紫外光激发下，化学沉淀法制备的Sr－MoO4：0.05Eu3＋，0.05Gd3＋的发光峰强度强于Sr－MoO4：0.05Eu3＋的相应发光峰，可见，Gd3＋敏化增强了Eu3＋的发光。

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