首次发现！具有明亮绿光发射的一种自激活荧光粉

在这项工作中，首次发现了具有明亮绿光发射的Rb3RV2O8(R=Y, Lu)自激活荧光粉。通过Eu3+的掺杂，成功实现了实现颜色从青绿色到橙红色的调控。最后，通过和商用荧光粉的混合成功制备了具有高显指，低色温并且可以实现全光谱照明的暖白光器件。

荧光粉转换白光发光二极管（pc WLEDs）由于具有高发光效率，低能耗，可调色彩、长寿命、环保等优点已经成为新一代的固态光源。商用的发光模式为InGaN芯片激发YAG:Ce3+荧光粉。一方面蓝光泄露会对人眼造成危害，另一方面由于缺少红光部分限制了其在室内的应用。

近期，长春应用化学研究所的林君教授（通讯作者）开发出两个高效的自激活荧光粉，最终成功的优化了器件的发光性能。相关论文以题为“Highly Efficient Cyan-Green Emission in Self-Activated Rb3RV2O8(R=Y,Lu) Vanadate Phosphors for Full-Spectrum White Light-Emitting Diodes (LEDs)”于4月10日发表在Inorganic chemistry期刊。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c00015?ref=pdf

在这项工作中，研究人员成功开发了高效的自激活钒酸盐化合物Rb3RV2O8（R=Y，Lu）。首先基于无机物的XRD数据进行Rietveld精修，参考的晶体结构为No. 248843(K3YV2O8)。最终较低的R因子和收敛值表明Rb3RV2O8（R=Y，Lu）样品均为纯相。Rb3YV2O8的晶体结构中包含三维多面体[(Rb1)O10]和[(Rb2)O12]、八面体[(Y/Lu)O6]和四面体[VO4]。对Rb3YV2O8（R=Y，Lu）荧光粉的紫外-可见吸收和漫反射（DR）光谱进行测量。根据Kubelka-Munk吸收函数，可通过基于DR光谱的线性部分外推来确定两种荧光粉的光学带隙。

对于这两种钒酸盐荧光粉，在250-420nm的紫外和n-UV范围内可以观察到强的光吸收。它们的光学吸收归因于[VO4]四面体中从O2-到V5+的CT跃迁。带隙值分别为3.42 ev和3.32 ev。通过DFT方法计算的结果显示为间接带隙（Eg = 3.29 eV）。在500 nm处监测到的两者的PLE谱显示出类似的宽带。从250到420 nm，CT中心位于362 nm。在362 nm激发下，Rb3RV2O8（R=Y，Lu）荧光粉的PL光谱显示从380 nm到700 nm宽谱的青绿发射。寿命衰减曲线可以很好地用二阶衰减指数进行拟合：平均荧光寿命分别为20.06和23.75 μs。这些自激活钒酸盐荧光粉表现出很高的量子效率，分别为71%和85%远高于其他钒酸盐荧光粉。在362 nm的紫外激发下可以产生峰值位于500nm处的蓝绿色发射峰，非常适合制备pc WLEDs。Rb3LuV2O8:Eu3+的温度敏感性强度比（青绿色/橙红色）可以用来进行光学测温。

在这项工作中，成功地开发了两种具有青绿光发射的Rb3RV2O8（R=Y，Lu）荧光粉。结构精修确认所制备的钒酸盐磷光属于P3̅m1空间群。通过设计VO43-→Eu3+能量转移，实现发光颜色从青绿色到橙红色的变化，并增强了Rb3Lu1-xV2O8:xEu3+的热稳定性。对其在光学测温领域的潜在应用进行了探究。最大相对在373 K时，灵敏度（Sr）为0.759%K−1。最后，用Rb3RV2O8(R= Y, Lu)制备的pc-WLEDs器件具有较低的CCT（5095和4946 k），以及高的Ra（91.9和93.5）。这些结果提供了证实了蓝绿色发光Rb3RV2O8(R = Y, Lu)荧光粉可用于n-UV泵浦的全光谱照明的中。（文：爱新觉罗星）