高温固相法制备Sn掺杂CaTiO3:Pr3+红色发光材料的发光性能优化

该研究论文发表于2011年，标题为"掺Sn的CaTiO3:Pr3+红色发光材料发光性能"，作者唐棉棉、王旭升和姚熹来自同济大学功能材料研究所。论文的核心内容围绕高温固相法制备了一系列CaTi1-xSnxO3:Pr3+（其中x范围为0~0.01）的红色发光材料。研究对象的关键成分包括CaCO3、TiO2、Pr6O11和SnO2，这些原料被精确配比以实现磷光体的合成。 通过X射线衍射(XRD)技术，研究人员确认了合成样品的晶体结构为正交晶系，这对于了解材料的微观结构和其潜在的光学性能至关重要。利用扫描电子显微镜(SEM)，他们观察到粉末呈现出类球形，粒径约为2微米，这对评估其在实际应用中的分散性和稳定性有重要意义。 论文的重点是探究了SnO2作为掺杂剂对CaTiO3:Pr3+红色磷光性能的影响。实验结果显示，当掺杂比例为x=0.005时，在1400℃的氧气氛下进行4小时高温烧结，掺Sn的CaTiO3:Pr3+样品显示出最强的发光强度，相比于未掺杂的CaTiO3:Pr3+，其发光强度提高了367%。这表明适当的Sn掺杂可以显著提升磷光材料的发光效率。 激发和发射光谱的分析发现，这种发光粉体具有宽带发射特性，激发峰位于331纳米，发射峰则在613纳米，对应于Pr3+离子的1D2→3H4特征发射，这是磷光现象的关键特征。这些数据对于理解磷光机制以及优化磷光材料的设计具有重要价值。 该研究不仅提供了CaTiO3:Pr3+磷光材料的一种新的合成方法，还揭示了Sn掺杂对其发光性能的显著影响，为磷光体材料在照明、显示等领域可能的应用提供了理论基础和实践指导。