摘 要：实验通过用溶胶-凝胶法制备了以4YBO3-SiO2掺杂Ce3+的蓝色发光体，并采用激发和发射光谱分析研究了样品的发光特性和该发光体所需的最佳掺杂浓度。样品在426 nm波长的监测下，最佳激发波长为366 nm，掺杂Ce3+的最佳物质的量浓度为6%.
关键词：溶胶凝胶法；4YBO3-SiO2；Ce3+；发光材料
中图分类号：O644.19 文献标识码：A DOI：.2015.10.013
21世纪，稀土发光材料有很广泛的应用，尤其是在节能灯、LED等领域。其中，掺杂Ce3+作为激活剂的蓝色荧光粉是 该领域中很重要的一方面。2009年，张琎等通过改变酸度，分析掺Ce硅酸盐发光样品的发光特性。2012年，乔荫颇等制备了CaO-B2O3-SiO2：Ce/Tb/Sm的发光玻璃，但以4YBO3-SiO2为基质掺杂Ce3+的研究并未出现。本文用溶胶-凝胶法制得了Ce3+掺杂，以4YBO3-SiO2为复合基质的发光样品，并研究了样品的发光特性。
1 样品的制备
样品制备过程中基质的摩尔配比为：n（YBO3）∶n（SiO2）∶n（Ce3+）=4∶1∶x. 在烧杯中依次加入物质的量浓度为0.50 mol/L的硝酸钇溶液、物质的量浓度为0.50 mol/L的硼酸溶液、正硅酸乙酯和物质的量浓度为0.10 mol/L的 Ce（NO）3溶液，加入无水乙醇并控制总体积为90 mL；将混合的溶液搅拌120 min后移到培养皿中，并在室温（约23 ℃）放置48 h；退火处理，退火温度为900 ℃，退火时间为2 h，制成掺Ce3+的4YBO3-SiO2材料。
2 激发和发射光谱分析
图1中的（a）为掺杂Ce3+的质量分数为6%（mol%）的4YBO3-SiO2发光样品经900 ℃退火处理后，在426 nm监测波长下测得的激发光谱图。从图1中可见，366 nm处仅有1个激发峰，因此，选择366 nm的紫外光作为最佳激发波长。
图1中的（b）为Ce3+掺杂的质量分数为6%（mol%）的4YBO3-SiO2发光材料经900℃退火处理后，以366 nm作为激发波长测得的发射光谱图。从图1中可见，426 nm处仅有1个激发峰，此峰所处的位置为蓝光发射。
3 掺杂稀土离子的量对发光特性的影响
图2为掺杂不同物质的量浓度的Ce3+的4YBO3-SiO2发光样品经900 ℃退火处理后，以366 nm作为激发波长得到的发射谱图。从图2中看以看出，样品随着Ce3+掺杂量的上升，其发光强度逐渐增大，Ce3+在4YBO3-SiO2基质中掺杂量为6%（mol%）时，蓝色发射强度达到最大；继续加大Ce3+的掺杂量，样品出现浓度猝灭，样品的发光强度开始减弱，因此，Ce3+的最佳掺杂量为6%（mol%）。
4 结束语
通过用溶胶-凝胶法制备出了Ce3+：4YBO3-SiO2的发光样品。在激发和发射光谱的表征下，研究样品的发光特性为：900 ℃退火处理的样品在426 nm监测波长下，测得的最佳激发波长为366 nm。Ce3+的掺杂量为6%时得到的样品的蓝色光性能最好。
参考文献
张琎，方敏，光善仪.不同酸度条件下掺Ce硅酸盐介孔发光材料的制备及其发光性能研究.安徽化工，2009，35（3）：14-16.
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