CuAl_(2)O_(4)和CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉的合成及发光机理研究

摘要

采用温和的溶胶-凝胶法以酒石酸作为螯合剂制备了铝酸铜(CuAl_(2)O_(4))和CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉。X射线粉末衍射结果表明,铝酸铜干凝胶在800℃烧结获得了纯的立方相的铝酸铜,而CuAl_(2)O_(4):Cr干凝胶烧结后为铝酸铜和三氧化二铬的混合相。元素组分与电荷态分析表明,铝酸铜和CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉中不含其他杂质元素,且存在少量的吸附氧。扫描电镜分析表明,铝酸铜和CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉的颗粒形状近似呈球形,每个大的颗粒由很多细小的晶粒组成,CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉颗粒间的团聚现象较为明显。光学性质分析发现,CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉颗粒间明显的团聚现象导致它的光学带隙值比铝酸铜小。采用255 nm的光激发CuAl_(2)O_(4):Cr荧光粉,在690 nm处获得了一个强的荧光发射峰,主要归因于Cr^(3+)中^(2)E_(g)→^(4)A_(2g)的跃迁。