English

• 0.   引言

  稀土离子掺杂的发光材料在全色激光器、光催化、显示器、发光二极管(LED)、荧光灯、荧光成像以及现代激活材料等领域有极大的应用价值^[1-9]。铌酸钇(YNbO₄)化学性质优异，在紫外线区域有较强的吸收，可以作为合适的发光基质材料^[10-13]。铌酸钇(YNbO₄)有2种晶相，即褐钇铌结构的M相(单斜相)以及白钨矿结构的T相(四方相)。而具有M相结构的稀土掺杂铌酸盐晶体具有更有效的电荷转移过程以及出色的发光性能^[14-15]。NbO₄^3-作为自激活阴离子，在紫外/近紫外光激发下，O^2--Nb⁵⁺电荷迁移带可以将吸收的能量传递给掺杂的稀土离子，提高荧光粉的发光效率^[16]。

  Tb³⁺在548 nm(⁵D₄→⁷F₅)附近呈现强的特征绿光发射^[17-22]，Sm³⁺在发射光谱中通常显示橙红光发射^[23-28]。通过改变发光材料中Tb³⁺离子及Sm³⁺离子的掺杂比例可以达到调节样品的发光颜色的目的^[29]。因此，将Tb³⁺和Sm³⁺离子共掺到YNbO₄基质中获得包括白光发射的颜色可调荧光粉是非常可行的。

  我们以Tb³⁺和Sm³⁺作为激活离子，YNbO₄为基质材料，采用溶胶-凝胶法合成了一系列YNbO₄: Tb³⁺，Sm³⁺荧光粉，研究了其发光性能，并探究了NbO₄^3-到Tb³⁺、Sm³⁺以及Tb³⁺到Sm³⁺之间的能量传递机制。

  1.   实验部分

  1.1   实验原料

  氧化钇、氧化铽、氧化钐、氧化铌(99.99%，国药集团化学试剂有限公司)，柠檬酸(99.50%，天津市光复精细化工研究所)，浓硝酸(分析纯，北京化工厂)，氨水(25%~28%，国药集团化学试剂有限公司)。

  1.2   稀土硝酸盐的制备

  首先配制0.1 mol·L^-1的Y(NO₃)₃溶液、0.05 mol· L^-1的Tb(NO₃)₃溶液以及0.05 mol·L^-1的Sm(NO₃)₃溶液。配制过程如下：分别将2.258 1 g Y₂O₃、0.467 3 g Tb₄O₇和0.435 9 g Sm₂O₃固体置于100 mL烧杯中，加入一定量的浓硝酸，加热并在磁力搅拌器上使稀土氧化物完全溶解，在持续加热搅拌的情况下，蒸发掉多余的硝酸，冷却、结晶，加入去离子水使其再次溶解，最后将其转移至容量瓶中定容，得到所需浓度的稀土硝酸盐溶液。

  1.3   YNbO₄:Tb³⁺，Sm³⁺荧光粉的制备

  以荧光粉YNbO₄:0.05Tb³⁺，0.02Sm³⁺的合成为例：首先将0.5 mmol的Nb2O5溶入HF中，然后用氨水调节至pH=9。将所得沉淀用去离子水洗涤数次去除多余的F^-。接下来将其转移至烧杯中，搅拌条件下加入1.153 g柠檬酸，充分溶解后在50 ℃加热条件下滴加2 mL H2O2，直至溶液澄清，再加入1.0 mL乙二醇。随后在85 ℃搅拌的条件下，向烧杯中分别加入0.93 mmol Y(NO₃)₃ (0.1 mol·L^-1)、0.05 mmol Sm(NO₃)₃ (0.05 mol·L^-1)和0.02 mmol Tb(NO₃)₃ (0.05 mol·L^-1)溶液，蒸发去除多余的水分，形成淡黄色的粘稠的湿凝胶。将该凝胶转移至坩埚中放在真空干燥箱中180 ℃下保温2 h，得到高度凝结的多孔网状干凝胶。接着转移到马弗炉中加热到500 ℃保温3 h，得到灰褐色固体，取出，将其研磨成细粉，在900 ℃下煅烧5 h得到白色粉末样品。其它样品的合成工艺与以上荧光粉相同，只是加入的稀土离子的量不同。如合成荧光粉YNbO₄:0.02Sm³⁺或YNbO₄ :0.05Tb³⁺时，分别加入0.98或0.95 mmol Y(NO₃)₃ (0.1 mol·L^-1)、0.02 mmol Sm(NO₃)₃ (0.05 mol·L^-1)溶液和0.05 mmol Tb(NO₃)₃ (0.05 mol·L^-1)溶液。

  1.4   表征方法

  采用Bruker D8 Focus型X射线衍射仪(XRD)对样品的晶相结构进行分析，采用Cu Kα辐射，λ= 0.150 56 nm，工作电压和电流分别是20 kV和30 mA，步宽为0.125°，扫描速度为10 (°)·min-1，扫描范围为10°~90°。采用JSM-7610F型热场发射扫描电子显微镜(SEM)对样品的形貌和尺寸进行分析，工作电压为15.0 kV。采用OXFORD X-MaxN80型X射线能量色散谱仪(EDS)，对样品的元素组成进行分析。采用HITACHI F-7000型荧光光谱仪测试样品的激发和发射光谱。

  2.   结果与讨论

  2.1   XRD分析

  图 1分别是YNbO₄:0.05Tb³⁺，0.02Sm³⁺、YNbO₄: 0.05Tb³⁺和YNbO₄:0.02Sm³⁺的XRD图。从图中可以明显看到所有衍射峰的位置均与单斜相YNbO₄标准卡片(PDF No.72-2077，晶格参数a=0.703 7 nm，b= 1.094 5 nm，c=0.529 8 nm，Z=4)中的数据一致，且没有多余杂峰。这说明合成的样品为纯相的YNbO₄，空间群为C2/c(15)，且Tb³⁺和Sm³⁺离子的掺杂并没有改变其晶体结构。

  图 1

  

  图 1.  样品YNbO₄:0.02Sm³⁺、YNbO₄:0.05Tb³⁺和YNbO₄: 0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺的XRD图以及相应的标准图

  Figure 1.  XRD patterns of the YNbO₄:0.02Sm³⁺, YNbO₄: 0.05Tb³⁺ and YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺ samples, and the corresponding standard pattern

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.2   形貌和组成分析

  图 2a为样品YNbO₄:0.05Tb³⁺，0.02Sm³⁺的SEM图。从图中可以看出所制备样品为球形颗粒，结合粒度分布图，可得样品粒径约为0.78 μm。图 2b为该样品的EDS谱图，从图中可以看到O、Nb、Y、Sm和Tb元素的谱峰，结合其XRD图，证明所合成的样品为YNbO₄:Tb³⁺，Sm³⁺荧光粉。

  图 2

  

  图 2.  YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺荧光粉的SEM图(a)和EDS谱图(b)

  Figure 2.  SEM image (a) and EDS spectrum (b) of YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺ phosphor

  Inset is the particle size distribution

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.3   荧光光谱分析

  图 3是样品YNbO₄:0.05Tb³⁺的激发光谱和YNbO₄:xTb³⁺(x=0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)的发射光谱。以546 nm(Tb³⁺：⁵D₄→⁷F₅)为波长监测时，激发光谱由位于210~300 nm范围内的2个宽而强的吸收带和一系列小的吸收峰组成，宽带中有2个强吸收峰：一个位于233 nm处，由O^2--Nb⁵⁺电荷转移带引起的^[30]；另一个位于283 nm处，源自O^2--Tb³⁺的电荷转移带跃迁^[31]。O^2--Nb⁵⁺的电荷转移带的存在表明NbO₄^3-到Tb³⁺离子之间存在能量传递。并且O^2--Tb³⁺和O^2--Nb⁵⁺的电荷转移带在紫外光区域部分重叠，使得紫外光能够更有效地被吸收并通过能量转移使得荧光粉中的Tb³⁺离子具有更好的发光性能。同时，位于352、369、378和489 nm处的激发峰分别对应Tb³⁺的⁷F₆-⁵D₂、⁷F₆-⁵G₆、⁷F₆-⁵D₃和⁷F₆-⁵D₄能级跃迁。当以283 nm作为激发波长时，发射光谱中可以观察到Tb³⁺离子位于489、546、585和620 nm处的特征发射，对应于Tb³⁺的⁵D₄-⁷F₆、⁵D₄-⁷F₅、⁵D₄-⁷F₄和⁵D₄-⁷F₃的能级跃迁^[32-37]。并且随着Tb³⁺离子浓度的增加，其特征发射峰的强度逐渐增强，且当Tb³⁺离子的掺杂浓度为0.05时，发光强度达到最大值，之后逐渐减弱，这是浓度猝灭所致，因此Tb³⁺离子的猝灭浓度为0.05。

  图 3

  

  图 3.  YNbO₄:0.05Tb³⁺样品的激发(λ_em=546 nm)和YNbO₄ :xTb³⁺ (x=0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)样品的发射光谱图(λ_ex=283 nm)

  Figure 3.  Excitation spectrum (λ_em=546 nm) of YNbO₄: 0.05Tb³⁺ and emission spectra (λ_ex=283 nm) of YNbO₄:xTb³⁺ (x=0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.09) samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  图 4是YNbO₄:0.02Sm³⁺样品的激发和YNbO₄: ySm³⁺(y=0.005、0.01、0.02、0.03、0.04)样品的发射光谱图。用609 nm(Sm³⁺：⁴G_5/2-⁴H_7/2)作为监测波长时，激发光谱可以观察到220~350 nm范围内中心峰值为290 nm的宽吸收带，源于O^2--Sm³⁺和O^2--Nb⁵⁺的电荷转移跃迁，这说明NbO₄^3-可以有效地将能量传递给Sm³⁺。同时位于364、377、407、421、468和483 nm处的吸收峰来源于Sm³⁺离子的⁶H_5/2-⁴F_9/2、⁶H_5/2-⁴D_5/2、⁶H_5/2 - ⁴F_7/2、⁶H_5/2- ⁴P_5/2、⁶H_5/2- ⁴F_5/2和⁶H_5/2-⁴I_9/2能级跃迁^[38-42]。用290 nm作为激发波长时，可以观察到Sm³⁺在567 nm (⁴G_5/2-⁶H_5/2)、609 nm(⁴G_5/2-⁶H_7/2)和648 nm(⁴G_5/2-⁶H_9/2)处的特征发射，最强峰位于609 nm，为Sm³⁺的特征橙光发射。其特征发射峰的强度随着Sm³⁺离子浓度的增加而逐渐增强，直至掺杂浓度为0.02时发光强度达到最大，之后由于浓度猝灭效应，其发光强度逐渐降低。

  图 4

  

  图 4.  YNbO₄:0.02Sm³⁺样品的激发光谱(λ_em=609 nm)和YNbO₄:ySm³⁺ (y=0.005、0.01、0.02、0.03、0.04)样品的发射光谱图(λ_ex=290 nm)

  Figure 4.  Excitation spectrum (λ_em=609 nm) of YNbO₄: 0.02Sm³⁺ and emission spectra (λ_ex=290 nm) of YNbO₄:ySm³⁺(y=0.005, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04) samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  图 5是样品YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺、YNbO₄: 0.02Sm³⁺和YNbO₄:0.05Tb³⁺的激发光谱图。从图中可以看出，当546 nm作为监测波长时，样品YNbO₄: 0.05Tb³⁺的激发光谱中出现了Tb³⁺位于352 nm(⁷F₆ - ⁵D₂)、369 nm(⁷F₆ -⁵G₆)、378 nm(⁷F₆ -⁵D₃)和489 nm(⁷F₆ - ⁵D₄)处的特征激发峰。而样品YNbO₄:0.02Sm³⁺在609 nm(⁴G_5/2-⁴H_7/2)监测时，可以观察到364 nm(⁶H_5/2 - ⁴F_9/2)、377 nm(⁶H_5/2 -⁴D_5/2)、407 nm(⁶H_5/2 -⁴F_7/2)、421 nm (⁶H_5/2 -⁴P_5/2)、468 nm(⁶H_5/2 -⁴F_5/2)和483 nm(⁶H_5/2 -⁴I_9/2)处Sm³⁺的特征激发峰。当用Sm³⁺在609 nm(⁴G_5/2-⁴H_7/2)的特征发射监测YNbO₄:0.05Tb³⁺，0.02Sm³⁺样品时，激发光谱中存在Tb³⁺在352 nm处的特征激发峰。同时，Tb³⁺其它激发峰与Sm³⁺特征激发峰重叠，导致了激发峰强度的增强。以上现象说明Tb³⁺和Sm³⁺离子之间存在Tb³⁺→Sm³⁺的能量传递。

  图 5

  

  图 5.  YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺、YNbO₄:0.05Tb³⁺和YNbO₄:0.02Sm³⁺样品的激发光谱图

  Figure 5.  Excitation spectra of YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺, YNbO₄:0.05Tb³⁺ and YNbO₄:0.03Sm³⁺ samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  图 6为290 nm作为激发波长时，YNbO₄: 0.05Tb³⁺，ySm³⁺荧光粉的发射光谱。从图中既可以看到Tb³⁺(489、546 nm)的特征发射也可以看到Sm³⁺ (609、648 nm)的特征发射。由于YNbO₄基质中存在Tb³⁺到Sm³⁺的能量传递过程，因此保持Tb³⁺掺杂浓度不变，随着Sm³⁺掺杂浓度的增加，Tb³⁺的发射强度逐渐降低，Sm³⁺的发射强度先增后减。此外，从插图中也可以更加直观地看出当y=0.03时，Sm³⁺的发射强度达到最高，之后由于浓度猝灭而降低。由以上结果可知，可以通过改变掺杂稀土离子的浓度来实现样品发光的颜色可调。

  图 6

  

  图 6.  YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07)样品的发射光谱图(λ_ex=290 nm)

  Figure 6.  Emission spectra of YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y= 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.07) (λ_ex=290 nm)

  Inset is variation of the intensities at 546 nm (Tb³⁺) and 609 nm (Sm³⁺) emission corresponding to the Sm³⁺ content (y)

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  图 7为YNbO₄:0.05Tb³⁺，ySm³⁺ (y=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07)样品中的Tb³⁺的⁵D₄-⁷F₅跃迁的荧光寿命衰减曲线，实验数据可以利用以下公式进行拟合：I=I0+Ae-t/τ，其中，A为常数，I为时间t时的荧光强度，I0表示t=0时的荧光强度，τ代表荧光寿命。根据拟合结果，当Sm³⁺离子浓度y=0.005、0.01、0.02、0.03、0.04和0.05时，Tb³⁺的荧光寿命分别为2.27、1.73、1.70、1.65和1.59 ms，呈现明显的下降趋势。Tb³⁺的荧光寿命逐渐降低这一现象表明，在YNbO₄: 0.05Tb³⁺，ySm³⁺样品中Tb³⁺将能量转移给Sm³⁺。

  图 7

  

  图 7.  YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07)样品中Tb³⁺的⁵D₄-⁷F₅跃迁的荧光寿命曲线

  Figure 7.  Decay curves for Tb³⁺ (⁵D₄-⁷F₅) transition in YNbO₄ :0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.07) samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.4   能量传递机理分析

  图 8展示了YNbO₄:Tb³⁺，Sm³⁺荧光粉中可能存在的能量传递机理。如图 8所示，当YNbO₄掺杂Tb³⁺和Sm³⁺时，O^2--Tb³⁺/Sm³⁺的电荷迁移带和NbO₄^3-对Tb³⁺和Sm³⁺的发射均有贡献^[43]。在YNbO₄:Tb³⁺，Sm³⁺荧光粉中，O^2--Tb³⁺/Sm³⁺的电荷迁移带和NbO₄^3-吸收紫外光的能量后，将能量传递给Tb³⁺和Sm³⁺，使其在返回基态的过程中，Tb³⁺离子发射出492 nm(⁵D₄-⁷F₆)、548 nm(⁵D₄-⁷F₅)、585 nm(⁵D₄-⁷F₄)和621 nm(⁵D₄-⁷F₃)的特征发射。Sm³⁺发出位于566 nm(⁴G_5/2-⁶H_5/2)、609 nm (⁴G_5/2-⁶H_7/2)和650 nm(⁴G_5/2-⁶H_9/2)的特征发射。此外，Tb³⁺离子还会将部分能量通过非辐射跃迁的方式传递给Sm³⁺离子，增强Sm³⁺离子的特征发射。

  图 8

  

  图 8.  YNbO₄:Tb³⁺, Sm³⁺荧光粉的能量传递机理示意图

  Figure 8.  Energy transfer mechanism of YNbO₄:Tb³⁺, Sm³⁺ phosphors

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.5   色坐标分析

  图 9为在室温下测定的YNbO₄:0.05Tb³⁺，ySm³⁺荧光粉在290 nm激发下的CIE色坐标图。YNbO₄: 0.05Tb³⁺的CIE色度坐标为(0.241 1，0.397 9)，绿色发射。随着Sm³⁺离子掺杂量的变化，YNbO₄:0.07Tb³⁺，ySm³⁺(y=0.01、0.02、0.03、0.04和0.05)荧光粉的发射光从绿光逐渐向白光移动，其相应的CIE色度坐标分别为(0.311 2，0.368 5)、(0.308 6，0.338 2)、(0.302 9，0.321 5)、(0.305 2，0.309 4)、(0.284 9，0.285 2)，表明在单一波长激发下通过调节Tb³⁺/Sm³⁺离子的掺杂比例可获得样品的光色可调及白光发射。

  图 9

  

  图 9.  YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺(y=0.00、0.01、0.02、0.03、0.04和0.05)样品在290 nm紫外光激发下的色坐标图

  Figure 9.  CIE chromaticity diagram of the YTaO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 and 0.05) phosphors under excitation of 290 nm

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  3.   结论

  通过溶胶-凝胶法合成了YNbO₄:Tb³⁺，Sm³⁺系列荧光粉。由XRD图及SEM分析可知，所合成的样品为约0.78 μm的球形单斜相YNbO₄晶体。荧光光谱分析表明：YNbO₄:Tb³⁺，Sm³⁺荧光粉在紫外光激发下，NbO₄^3-能有效地把所吸收的能量传递给Tb³⁺离子和Sm³⁺离子，且Tb³⁺离子也会将所吸收的部分能量传递给Sm³⁺离子。该荧光粉呈现492 nm(⁵D₄-⁷F₆)、548 nm(⁵D₄-⁷F₅)、585 nm(⁵D₄-⁷F₄)和621 nm(⁵D₄-⁷F₃)处Tb³⁺的特征发射以及566 nm(⁴G_5/2-⁶H_5/2)、609 nm(⁴G_5/2 - 6H 7/2)和650 nm(⁴G_5/2-⁶H_9/2)处Sm³⁺的特征发射。通过改变Sm³⁺的掺杂浓度，样品可以实现发射光从绿光向白光的转变。

  
  
• 1. [1]

     Li B, Devakumar B, Jin L W, Sun L L, Huang X Y. J. Lumin., 2018, 204:386-393 doi: 10.1016/j.jlumin.2018.08.041

  2. [2]

     Im M H, Kim Y J. Mater. Res. Bull., 2019, 112:399-405 doi: 10.1016/j.materresbull.2019.01.009

  3. [3]

     Jaganathan S K, John A. J. Lumin., 2018, 199:53-59 doi: 10.1016/j.jlumin.2018.03.013

  4. [4]

     Li K, Van Deun R. Dalton Trans., 2018, 47(20):6995-7004 doi: 10.1039/C8DT01011K

  5. [5]

     于汀, 高明燕, 宋岩, 李丹, 刘桂霞, 董相廷, 王进贤.无机化学学报, 2018, 34(5):857-863 http://www.wjhxxb.cn/wjhxxbcn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20180506&journal_id=wjhxxbcnYU T, GAO M Y, SONG Y, LI D, LIU G X, DONG X T, WANG J X. Chinese J. Inorg. Chem., 2018, 34(5):857-863 http://www.wjhxxb.cn/wjhxxbcn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20180506&journal_id=wjhxxbcn

  6. [6]

     Tian Y Y, Tian Y, Huang P, Wang L, Shi Q F, Cui C. Chem. Eng. J., 2016, 297:26-34 doi: 10.1016/j.cej.2016.03.149

  7. [7]

     Korzeniowski K, Sobczyk M. Solid State Commun., 2018, 273:30-33 doi: 10.1016/j.ssc.2018.02.003

  8. [8]

     吴锦绣, 李梅, 崔松松, 柳召刚, 胡艳宏, 王觅堂.无机化学学报, 2017, 33(2):219-226 http://www.wjhxxb.cn/wjhxxbcn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170203&journal_id=wjhxxbcnWU J X, LI M, CUI S S, LIU Z G, HU Y H, WANG M T. Chinese J. Inorg. Chem., 2017, 33(2):219-226 http://www.wjhxxb.cn/wjhxxbcn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170203&journal_id=wjhxxbcn

  9. [9]

     刘艳, 姜营营, 刘桂霞, 王进贤, 董相廷, 于文生.无机化学学报, 2013, 29:277-282LIU Y, JIANG Y Y, LIU G X, WANG J X, DONG X T, YU W S. Chinese J. Inorg. Chem., 2013, 29:277-282

  10. [10]

      Ahmad T U, Farooq A, Phul R. Ind. Eng. Chem. Res., 2018, 57(1):18-41 doi: 10.1021/acs.iecr.7b04641

  11. [11]

      Brunckova H, Medvecky L, Mudra E, Kovalcikova A, Durisin J, Sebek M, Girman M. Mater. Des., 2017, 134:455-468 doi: 10.1016/j.matdes.2017.08.068

  12. [12]

      Voloshyna S, Neicheva V, Starzhinskiy N G, Zenya I M, Gridin S S, Baumer V N, Sidletskiy O T. Mater. Sci. Eng. B, 2013, 178(20):1491-1496 doi: 10.1016/j.mseb.2013.08.003

  13. [13]

      Zhang F, Zhang G J, Yang L, Zhou Y C, Du Y. J. Eur. Ceram. Soc., 2019, 39(15):5036-5047

  14. [14]

      Dias A, Siqueira K P F, Moreira R L. J. Alloys Compd., 2017, 693:1243-1249 doi: 10.1016/j.jallcom.2016.10.077

  15. [15]

      Wang X, Li X P, Shen R S, Xu S, Zhang X Z, Cheng L H, Sun J S, Zhang J S, Chen B J. J. Am. Ceram. Soc., 2020, 103(2):1037-1045 doi: 10.1111/jace.16717

  16. [16]

      Yildirim S, Demirci S, Ertekin K, Celik E, Alicikus Z A. J. Adv. Ceram., 2017, 6(1):33-42 doi: 10.1007/s40145-016-0215-z

  17. [17]

      Huang X Y, Li B, Guo H. J. Alloys Compd., 2017, 695:2773-2780 doi: 10.1016/j.jallcom.2016.11.224

  18. [18]

      Wen D W, Feng J J, Li J H, Shi J X, Wu M M, Su Q. J. Mater. Chem. C, 2015, 3(9):2107-2114 doi: 10.1039/C4TC02406K

  19. [19]

      Keskin İ Ç, Gültekin S, Kat M İ, Türemiş M, Ay K, Arslanlar Y, Çetin A, Kibar R. J. Alloys Compd., 2019, 789:932-940 doi: 10.1016/j.jallcom.2019.03.153

  20. [20]

      Lv W, Kang X J, Wang H C, Ling D X. ChemPhysChem, 2019, 20(6):861-867 doi: 10.1002/cphc.201900011

  21. [21]

      Hakeem D A, Pi J W, Jung G W, Kim S W, Park K. Dyes Pigm., 2019, 160:234-242

  22. [22]

      Tranquilin R L, Lovisa L X, Almeida C R R, Paskocimas C A, Li M S, Oliveira M C, Gracia L, Andres J, Longo E, Motta F V, Bomio M R D. J. Phys. Chem. C, 2019, 123(30):18536-18550

  23. [23]

      Min X, Huang Z H, Fang M H, Liu Y G, Tang C, Wu X W. Inorg. Chem., 2014, 53:6060-6065 doi: 10.1021/ic500412r

  24. [24]

      Lin H, Yan X, Dai C, Chen Y. Mater. Res. Innovations, 2015, 19(3):176-181 doi: 10.1179/1433075X14Y.0000000235

  25. [25]

      Liu W, Sun Q, Ming Y, Song Y H, Zhou C Q, Sheng Y, Zheng K Y, Zou H F. CrystEngComm, 2018, 20(40):6173-6182

  26. [26]

      Kamal C S, Visweswara R, Reddy T K, Sujatha K, Ajayi B P, Jasinski J B, Rao K R. RSC Adv., 2017, 7:9724-9731

  27. [27]

      Wu F, Wu P, Zhou Y. J. Am. Ceram. Soc., 2019, 103(4):2727-2740

  28. [28]

      Korzeniowski K, Sobczyk M. J. Alloys Compd., 2018, 753:717-724

  29. [29]

      Li K, Liu X M, Zhang Y, Li X J, Lian H Z, Lin J. Inorg. Chem., 2015, 54:323-333

  30. [30]

      Zhou Y Y, Ma Q, Lu M K, Qiu Z F, Zhang A Y. J. Phys. Chem. C, 2008, 112:19901-19907

  31. [31]

      Cheng Y Z, Shen C Y, Shen L L, Xiang W D, Liang X J. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10:21434-21444

  32. [32]

      Muresan L E, Perhaita I. J. Alloys Compd., 2018, 755:135-146

  33. [33]

      Du P, Hua Y B, Yu J S. RSC Adv., 2018, 8(47):26676-26681

  34. [34]

      He C, Xia Z G, Liu Q L. Opt. Mater., 2015, 42:11-16

  35. [35]

      Duong T L, Duong T M H, Le V V, Nguyen N L. J. Lumin., 2015, 161:389-394

  36. [36]

      Wang H Y, Zhou X, Yan J H, Lian H Z. J. Lumin., 2018, 195:170-175

  37. [37]

      Li A M, Xu D K, Lin H, Yang S H, Shao Y Z, Zhang Y L, Chen Z Q. RSC Adv., 2015, 5(57):45693-45702

  38. [38]

      Guan H X, Song Y H, Zheng K Y, Sheng Y, Zou H F. Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18(20):13861-13873

  39. [39]

      Wu M Q, Liu X L, Gu M, Ni C, Huang S M. Mater. Res. Bull., 2014, 60:652-658

  40. [40]

      Zhou W J, Gu M, Ou Y Y, Zhang C H, Zhang X J, Liang H B. Inorg. Chem., 2017, 56:7433-7442

  41. [41]

      Guan H X, Xu C, Sheng Y, Song Y H, Zheng K Y, Shi Z, Zou H F. J. Phys. Chem. C, 2017, 121(12):6884-6897

  42. [42]

      Yang J F, Song L, Wang X X, Dong J C, Gan S C, Zou L C. Dalton Trans., 2018, 47(4):1294-1302

  43. [43]

      Huang H N, Wang T, Zhou H F. J. Alloys Compd., 2017, 702:209-215

• 

  图 1  样品YNbO₄:0.02Sm³⁺、YNbO₄:0.05Tb³⁺和YNbO₄: 0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺的XRD图以及相应的标准图

  Figure 1  XRD patterns of the YNbO₄:0.02Sm³⁺, YNbO₄: 0.05Tb³⁺ and YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺ samples, and the corresponding standard pattern

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 2  YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺荧光粉的SEM图(a)和EDS谱图(b)

  Figure 2  SEM image (a) and EDS spectrum (b) of YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺ phosphor

  Inset is the particle size distribution

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 3  YNbO₄:0.05Tb³⁺样品的激发(λ_em=546 nm)和YNbO₄ :xTb³⁺ (x=0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)样品的发射光谱图(λ_ex=283 nm)

  Figure 3  Excitation spectrum (λ_em=546 nm) of YNbO₄: 0.05Tb³⁺ and emission spectra (λ_ex=283 nm) of YNbO₄:xTb³⁺ (x=0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.09) samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 4  YNbO₄:0.02Sm³⁺样品的激发光谱(λ_em=609 nm)和YNbO₄:ySm³⁺ (y=0.005、0.01、0.02、0.03、0.04)样品的发射光谱图(λ_ex=290 nm)

  Figure 4  Excitation spectrum (λ_em=609 nm) of YNbO₄: 0.02Sm³⁺ and emission spectra (λ_ex=290 nm) of YNbO₄:ySm³⁺(y=0.005, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04) samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 5  YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺、YNbO₄:0.05Tb³⁺和YNbO₄:0.02Sm³⁺样品的激发光谱图

  Figure 5  Excitation spectra of YNbO₄:0.05Tb³⁺, 0.02Sm³⁺, YNbO₄:0.05Tb³⁺ and YNbO₄:0.03Sm³⁺ samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 6  YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07)样品的发射光谱图(λ_ex=290 nm)

  Figure 6  Emission spectra of YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y= 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.07) (λ_ex=290 nm)

  Inset is variation of the intensities at 546 nm (Tb³⁺) and 609 nm (Sm³⁺) emission corresponding to the Sm³⁺ content (y)

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 7  YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07)样品中Tb³⁺的⁵D₄-⁷F₅跃迁的荧光寿命曲线

  Figure 7  Decay curves for Tb³⁺ (⁵D₄-⁷F₅) transition in YNbO₄ :0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.07) samples

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 8  YNbO₄:Tb³⁺, Sm³⁺荧光粉的能量传递机理示意图

  Figure 8  Energy transfer mechanism of YNbO₄:Tb³⁺, Sm³⁺ phosphors

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 9  YNbO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺(y=0.00、0.01、0.02、0.03、0.04和0.05)样品在290 nm紫外光激发下的色坐标图

  Figure 9  CIE chromaticity diagram of the YTaO₄:0.05Tb³⁺, ySm³⁺ (y=0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 and 0.05) phosphors under excitation of 290 nm

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
•