Ba(VO):Sm荧光粉的熔盐法合成及其温度传感特性

作     者：陈金润 李子璇 焦利鑫 李微 楚楚 曹秀哲 翟永清 

作者机构：河北大学化学与材料科学学院 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(22175052) 河北省自然科学基金(B2020201082) 河北大学实验室开放项目基金(sy202250) 

主　　题：钒酸盐 熔盐法 钐离子 发光 光学测温 

摘      要：采用熔盐法成功合成了Ba3-x(VO4)2:xSm3+(x=0.02～0.16)一系列荧光粉,探讨了合成条件、Sm3+掺杂对样品结构和发光性能的影响,并探究了样品的温度传感性能。结果表明:合成样品的适宜反应条件是煅烧温度为900℃、煅烧时间为1 h、原料与熔盐质量比为1:3,所得样品相纯度和结晶度均较高。样品微观形貌呈片状,厚度约1.5～3 mm。在318 nm激发下,Ba3-x(VO4)2:xSm3+的发射光谱中可同时观察到VO43-基团的宽带发射和Sm3+的特征发射,样品的发光颜色集中在黄白光区域。随着Sm3+掺杂浓度(x)从0.02增大到0.16,Sm3+的特征发射峰强度呈现出先升后降的变化趋势,当x=0.10时,发射峰强度达到最高值。导致其浓度猝灭的主要原因是电偶极-电偶极(d-d)相互作用。在298～473 K的温度范围内,Ba2.9(VO4)2:0.10Sm3+荧光粉中Sm3+(652 nm)和VO43-基团(504 nm)发射的荧光强度比呈现明显的温度依赖性,其最大绝对灵敏度为0.36 K-1,最大相对灵敏度为1.99%K-1。因此,Sm3+掺杂Ba3(VO4)2的荧光粉具有优异的温度传感性能,在非接触式光学测温中具有潜在的应用价值。