自激活LiSr2Ca2（BN2）3荧光粉的合成与发光性能

王新然; 王凤翔; 廖雨; 马一智; 张钰; 王凯旋; 周雪莲; 朝克夫; 那日苏

doi:10.37188/CJL.20220217

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自激活LiSr₂Ca₂（BN₂）₃荧光粉的合成与发光性能

材料合成及性能 | 更新时间：2022-10-19

- 自激活LiSr₂Ca₂（BN₂）₃荧光粉的合成与发光性能
  增强出版
- Synthesis and Luminescent Properties of Self-activated LiSr₂Ca₂（BN₂）₃ Phosphor
- 发光学报 2022年43卷第8期页码：1227-1235
- 作者机构：
  
  1.内蒙古师范大学物理与电子信息学院，内蒙古呼和浩特　010022
  2.内蒙古师范大学内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室，内蒙古呼和浩特　010022
  3.内蒙古自治区新能源储能材料工程研究中心，内蒙古呼和浩特　010022
- 作者简介：
  
  [ "王新然（1997-），女，内蒙古赤峰人，硕士研究生，2019年于内蒙古师范大学获得学士学位，主要从事缺陷发光材料的研究。 E-mail： 2671158325@qq.com" ]
  [ "朝克夫（1979-），男（蒙古族），内蒙古呼和浩特人，博士，副教授，硕士生导师，2007年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事稀土掺杂微纳米发光材料的研究。 E-mail： phyerick@imnu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(12164034);内蒙古自然科学基金(2019MS05030);内蒙古自治区科技计划(2019GG263);内蒙古自治区研究生教育创新计划(SZ2020115);内蒙古师范大学研究生科研创新基金(CXJJS20096)
- DOI：10.37188/CJL.20220217
  中图分类号： O482.31
- 纸质出版日期：2022-08-05，
  
  收稿日期：2022-05-30，
  
  修回日期：2022-06-09，
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王新然,王凤翔,廖雨等.自激活LiSr₂Ca₂（BN₂）₃荧光粉的合成与发光性能[J].发光学报,2022,43(08):1227-1235.

WANG Xin-ran,WANG Feng-xiang,LIAO Yu,et al.Synthesis and Luminescent Properties of Self-activated LiSr₂Ca₂（BN₂）₃ Phosphor[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(08):1227-1235.
王新然,王凤翔,廖雨等.自激活LiSr₂Ca₂（BN₂）₃荧光粉的合成与发光性能[J].发光学报,2022,43(08):1227-1235. DOI： 10.37188/CJL.20220217.

WANG Xin-ran,WANG Feng-xiang,LIAO Yu,et al.Synthesis and Luminescent Properties of Self-activated LiSr₂Ca₂（BN₂）₃ Phosphor[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(08):1227-1235. DOI： 10.37188/CJL.20220217.

摘要

自激活发光受到了研究人员的广泛关注，其中硼氮化物缺陷发光材料因毒性低、合成简单、结构多样性等优点，具有成为新一代LED用荧光粉的潜力，但是低热稳定性限制了其实际应用。本文采用高温固相一步法，通过部分取代LiSr

（BN

）

（LSBN）中的Sr，合成了一种新的LiSr

（BN

）

（LSCBN）发光材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对荧光粉的相组成、形貌和光学性质进行了表征。结果表明，所制备的样品LSBN为立方晶系，空间群

Im‐3m

。在紫外区域有较宽的激发带，发射光谱峰值位于561 nm，半峰宽度（FWHM）约为4 504 cm

-1

。LSCBN的发光强度是LSBN的的2倍。解释了LSCBN的发光机理，LSCBN荧光粉中存在替代式缺陷，在光激励下形成发光中心。变温光谱显示，150 ℃时，LSBN的发光强度为初始强度的17%，LSCBN的发光强度为初始强度的57%，超过了已报道的其他硼氮化物荧光粉。这种离子取代的方法能有效调控发光波长和增强荧光强度，改善热稳定性，为硼氮化物缺陷材料发光性能的改善提供了新的思路和应用前景。

Abstract

Self-activated phosphors have received a lot of attention from researchers， among which nitridoborate defect phosphors have the potential to become a new generation of phosphors for LEDs due to low toxicity， simple synthesis， and structural diversity， but low thermal stability limits their practical applications. In this paper， a new LiSr

（BN

）

（LSCBN） phosphor was synthesized by partially replacing Sr in LiSr

（BN

）

（LSBN） using a high-temperature solid-phase one-step method. The phase composition， morphology， and optical properties of the phosphor were characterized by X-ray diffraction， scanning electron microscopy， and fluorescence spectrometry. The results show that the prepared sample LSBN is a cubic crystal system with the space group

Im‐3m

. It has a wide excitation band in the UV region， the peak of the emission spectrum is located at 561 nm， and the full width at half maximum（FWHM） is about 4 504 cm

-1

. The luminescence intensity of a LSCBN is twice that of a LSBN. In LSCBN， the partial replacement of Sr by Ca introduces substitutional defects that form new luminescence centers. In the temperature dependence PL spectra， the intensity of LSBN at 150 ℃ is 17% of the initial value， and LSCBN can maintain 57% of the initial intensity at 150 ℃， which exceeds other nitridoborate phosphors that have been reported. This ion-substitution method can effectively regulate the luminescence wavelength and enhance the luminous intensity， improve the thermal stability， and provide a new idea and application prospect for the improvement of the luminescence performance of defect-related nitridoborate phosphors.

关键词

硼氮化物缺陷发光材料阳离子取代发光机理

Keywords

nitridoboratedefect-related phosphorcation substitutionluminescence mechanism

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