研究目的
研究Eu2+/Eu3+共掺杂LaAlO3荧光粉的温度敏感发光特性及其在光学温度传感中的应用。
研究成果
Eu2?/Eu3?共掺杂LaAlO?荧光粉展现出优异的高温灵敏度,其最大绝对灵敏度达0.014 K?1,相对灵敏量为1.193% K?1,性能超越多数现有材料。分离良好的发射峰确保了信号的可辨识性。该机制涉及Eu2?的能级交叉弛豫与Eu3?的Struck-Fonger交叉过程,为开发先进光学测温材料提供了理论依据。未来研究可拓展更宽温度范围并探索器件集成应用。
研究不足
合成方法可能导致轻微杂质相(如La2O3和Al2O3)因反应不完全而产生。测试温度范围为293 K至473 K,可能未涵盖极端条件。本研究聚焦于粉末样品,在需要特定形态或涂层的实际应用中可能存在局限性。
1:实验设计与方法选择:
采用高温固相反应法在还原气氛(5% H2/95% N2)中合成了Eu2+/Eu3+共掺杂LaAlO3荧光粉,该方法旨在实现温度传感的双发射特性。理论模型包括用于计算发射位置的Van Uitert公式和荧光强度比(FIR)分析方程。
2:样品选择与数据来源:
使用La2O3(99.9%)、Al2O3(99.9%)和Eu2O3(荧光级)为原料,H3BO3作为助熔剂,制备了一系列LaAlO3:xEu(x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)样品。数据采集自合成的荧光粉粉末。
3:9%)、Al2O3(9%)和Eu2O3(荧光级)为原料,H3BO3作为助熔剂,制备了一系列LaAlO
3. 实验设备与材料清单:设备包括用于烧结的水平管式炉、X射线衍射仪(Bruker D2 PHASER)、XPS仪器(Thermo Scientific Escalab 250Xi)、扫描电镜(HITACHI SU-8010)、紫外-可见分光光度计(Shimadzu UV-3600)、荧光光谱仪(HORIBA JOBIN YVON PL3-211)以及热猝灭分析系统(Everfine EX-1000)。材料包括La2O3、Al2O3、Eu2O3、H3BO3和作为参考的BaSO4。
4:01, 03, 05, 07, 10)样品。数据采集自合成的荧光粉粉末。 实验设备与材料清单:
4. 实验步骤与操作流程:称量原料,研磨混合后,在还原气氛中先于1000°C烧结2小时,再于1600°C烧结2小时,随后自然冷却。样品通过XRD、XPS、SEM、漫反射、PL、PLE、衰减曲线以及293 K至473 K温度依赖性发光光谱进行表征。
5:0)、紫外-可见分光光度计(Shimadzu UV-3600)、荧光光谱仪(HORIBA JOBIN YVON PL3-211)以及热猝灭分析系统(Everfine EX-1000)。材料包括La2OAl2OEu2OH3BO3和作为参考的BaSO4。 实验步骤与操作流程:
5. 数据分析方法:采用Rietveld精修分析XRD数据,XPS进行半定量分析,衰减曲线采用双指数拟合,温度灵敏度通过FIR计算结合玻尔兹曼分布模型进行分析。
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