返回列表
实验理论相结合:揭示SVO材料的光致发光特性
发布者:admin发布时间:2020-06-29 21:46:21

导读:本文采用水热法成功地获得了Sr10V6O25材料。合成时间的变化促进了表面能的变化,改变了形貌和粒径。理论计算证实VB是由[SrOx]态组成的,其中[SrO7]团簇的贡献最大,CB主要由[VO4]团簇的态组成。室温下以350 nm为中心的紫外光激发荧光粉,荧光粉在350~750 nm范围内呈宽带发射,最大发射波长接近500 nm。CIE色度图显示了白色区域的辐射。可以得出结论,[SrOx]和[VO4]团簇中的畸变在带隙中产生新的中间能级,可能改变样品的表面能、形貌和发光性质。

白光发光材料除了可以降低在发光元件和电子器件中的应用成本外,还可以克服由于非本色平衡而产生的许多问题。为了观察这种光致发光现象,来自圣保罗大学研究团队在低温下进行了合成了钒酸锶(Sr10V6O25,SVO)材料。本文讨论了范德华力作为取向、诱导和色散相互作用的函数如何影响半导体的形态演化。根据实验数据和理论分析,首次提出了SVO结构的单元是复合的三个扭曲的[SrOx](x=6、7和9)和两个扭曲的[VO4]。光致发光测量显示了有效的宽带发射,并观察到紫外光激发转化为可见光。发射色度表明,[SrOx]和[VO4]簇的结构紊乱可能导致CIE发射颜色的变化。相关论文以“Unraveling the Photoluminescence Properties of the Sr10V6O25 Structure Through Experimental and Theoretical Analyses”为题发表在The Journal of Physical Chemistry C 期刊上。

在商业白光出现后,寻找新型的彩色转换荧光粉,如白光发光二极管(WLEDs)一直是人们研究的热点。WLEDs半导体具有高效率、低功耗、稳定性好、颜色可调、对环境危害小等优点,在照明技术中占有优势。因此,WLEDs器件有取代传统灯具的趋势。然而,由于红色和绿色荧光粉对蓝光的强烈再吸收导致发光效率低,因此,为WLEDs的再现而调制每种荧光粉颜色成为主要的挑战。以这种方式,单组分白光荧光粉显示出发光效率和良好的显色指数。

根据文献,一种有效的方法是使用荧光粉,将紫外线激发辐射转换为覆盖整个可见光区域的宽带发射,因为这将减少LED中使用的荧光粉的类型,以及生产成本。钒酸盐家族一直被认为是有前途的LED,因为它们呈现出几乎覆盖整个可见光区域的宽带发射、高发光效率和优异的化学稳定性。近年来,由于钒酸盐的发光特性,人们对其结构进行了研究。鉴于钒酸盐具有VO43-基团的自激活发光特性,它们可以有效地将紫外辐射转化为可见光。

钒材料的发光机理已被证明是由VO2的2p轨道到V5+的3d轨道的电荷转移。钒化合物的光致发光(PL)强烈依赖于VO4四面体的变形程度,这受结构周围阳离子的类型和数量的影响,因为理想Td对称中的自旋选择规则所禁止的(3T1,3T2→1A1)跃迁部分被VO4四面体畸变引起的自旋轨道相互作用。通过取代网络修饰阳离子和改变结构晶格,获得了不同的光致发光。钒酸锶化合物作为发光材料具有广阔的应用前景,一些结构已被阐明与发光性质有关,如Sr2V2O7、Sr3V2O8和Sr6V2O11。Sr10V6O25结构的光学性质尚未报道,是本文的研究对象。为此,采用微波辅助水热(MAH)系统,在120℃下,以较短的合成时间合成了Sr10V6O25样品。

图1。用水热法获得Sr10V6O25样品的低倍和高倍SEM图像和尺寸分布直方图:(a-b)SVO_4,(c-d)SVO_8,(e-f)SVO_16和(g-h)SVO_32。

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。欢迎转载请联系,未经许可谢绝转载至其他网站。