铕、铈、银共掺杂沸石粉体的制备与荧光性能

通过离子交换法结合后续煅烧处理制备了Ｅｕ、Ｃｅ、Ａｇ离子共掺杂沸石基荧光粉，研究了多离子引入对沸石基荧光粉结构和性能的影响。结果表明：Ａｇ与Ｅｕ共掺杂可以提高Ｅｕ掺杂沸石粉的红色荧光强度；在长波紫外光激发下，Ｃｅ、Ｅｕ共掺杂沸石基粉体经８００℃煅烧后表现为红光发射，而Ａｇ的引入导致粉体的红光发射强度降低。

随着白光ＬＥＤ技术的不断发展，寻找一种能够被近紫外光激发且发光强度高的荧光粉受到广泛关注。沸石作为良好发光基质材料具有广阔的应用前景，其特有的纳米微孔结构赋予沸石优异的离子交换性能，稀土发光离子可以很容易地被引入到沸石基质中，同时沸石独特的笼状结构能够为稀土发光离子的能量传递起到很好的保护作用。近期研究表明，铕掺杂沸石粉体作为一种近紫外激发型荧光粉可望被应用于ＬＥＤ领域中，然而此类荧光粉的光吸收效率较低，荧光强度有待进一步提高。

金属表面增强荧光效应是利用在发光物质周围引入金属纳米粒子产生表面等离子体共振而起到增强荧光发光强度的作用，此效应在生物医学、环境、化学光电子信息等领域均具有诱人的应用前景。由于沸石材料具有优异的离子交换能力，可以很容易地将Ａｇ离子引入到沸石基质中，再通过后续退火或超声处理等方法可将Ａｇ离子还原为银原子，进而形成Ａｇ原子团簇或纳米颗粒。

图１为１３Ｘ沸石原料和经７００℃煅烧处理后的掺杂沸石粉体的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）谱。从图１可以看出，掺杂后沸石粉末均保持沸石原有的晶体结构（ＪＣＰＤＳ３９－－０２２２），未见新的物相产生，这说明Ｅｕ、Ｃｅ、Ａｇ离子均进入到沸石晶格中。

Ａｇ、Ｅｕ共掺可以提高沸石基粉体的红光发射强度，主要是由于Ａｇ离子被还原后形成的Ａｇ０团簇产生金属表面增强效应。Ｅｕ、Ｃｅ掺杂沸石粉体经８００℃煅烧后在长波紫外光激发下仍发射红光，而与Ａｇ离子共掺导致其红光强度降低。这是由于８００℃煅烧后的Ｅｕ、Ｃｅ掺杂沸石粉体中沸石晶体结构坍塌对Ｅｕ３＋发光中心起到了保护作用，促进了无定形基体与Ｅｕ３＋间的有效能量传递。