Sn掺杂CaTiO3:Pr3+红色发光材料的性能研究

"掺Sn的CaTiO3:Pr3+红色发光材料发光性能研究" 本文主要探讨了掺锡(CaTiO3:Pr3+)的红色发光材料的制备及其发光性能。研究者唐棉棉、王旭升和姚熹通过高温固相法，利用CaCO3、TiO2氧化物、Pr6O11和SnO2作为原料，合成了不同Sn/Ti比例的CaTi1-xSnxO3:Pr3+系列红色发光材料。实验中，x的取值范围为0至0.01。 首先，借助X射线粉末衍射(XRD)技术，研究团队分析了样品的物相结构，发现所有合成的样品均呈现出正交晶系结构，表明材料的结晶性良好。此外，扫描电子显微镜(SEM)的观察结果显示，这些粉体呈现类球形，平均粒径约为2微米，这样的粒度和形状有利于提高材料的光学性能。 接着，通过荧光光谱仪对材料的激发光谱、发射光谱和反射光谱特性进行了深入研究。实验数据显示，这些发光粉体的激发和发射光谱均为宽带发射，其中激发峰出现在331纳米(λmax=331nm)，而发射峰位于613纳米(λmax=613nm)。这一现象对应于Pr3+离子的1D2能级向3H4能级跃迁产生的特征发射，说明Pr3+是该材料的主要发光中心。 进一步的研究发现，SnO2的掺杂量对CaTiO3:Pr3+红色发光材料的发光性能有显著影响。当Sn掺杂量为x=0.005时，样品在含氧气氛下经1400℃高温烧结4小时，其发光强度达到最大，相较于未掺杂Sn的CaTiO3:Pr3+，其发光强度提高了367%。这表明，适量的Sn掺杂能够显著增强材料的发光效率。 该研究揭示了Sn掺杂对于提升CaTiO3基红色磷光体发光性能的关键作用，为优化发光材料的设计提供了理论依据。未来的研究可能将聚焦于进一步优化掺杂量，探究更佳的制备条件，以及这种材料在实际应用如LED照明、显示技术等领域的潜力。