碱金属离子调控YPO4:Eu3+相变及增强光学性能的研究

《Journal of Molecular Structure》：Phase transition regulation and enhancement of optical properties in YPO 4:Eu3+ through the influence of alkali metal ions

　　本研究通过水热合成与煅烧法制备碱金属离子（Li+、Na+、K+）掺杂的YPO4:Eu3+荧光粉，系统揭示其对相变温度（XRD/TG-DSC分析）、微观结构（SEM观测）及发光性能（荧光光谱）的调控机制。Li+掺杂将六方相向四方相转变温度从1020°C降至912°C，并实现纯四方相转化，室温发光强度提升3.9倍，高温（473K）热稳定性达84.2%，为固态照明（SSL）和显示技术提供高性能红色荧光材料设计新策略。

　　

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Materials

实验所用原料包括Y(NO₃)₃·6H₂O（麦克林，99.99%）、Eu(NO₃)₃·6H₂O（麦克林，99.99%）、NH₄H₂PO₄、(NH₄)₃C₆H₅O₇、LiOH、NaOH和KOH（均为国药集团分析纯），实验室自制蒸馏水。

Synthesis method

碱金属离子掺杂的YPO₄:Eu³⁺荧光粉通过两步法合成：先水热反应，再高温煅烧。固定碱金属离子（Li⁺/Na⁺/K⁺）和Eu³⁺的摩尔掺杂浓度分别为7%和5%。

XRD analysis

图1显示水热合成样品的XRD图谱，所有衍射峰均与六方水合相YPO₄·0.8H₂O标准卡片完美匹配，晶格参数为a = b = 6.833 ?, c = 6.291 ?。未检测到碱金属化合物杂质峰，表明离子成功掺入晶格。

Conclusion

碱金属离子掺杂显著调控YPO₄:Eu³⁺的相变行为：Li⁺促进六方相向四方相转化，Na⁺/K⁺则延缓相变。掺杂后样品粒径均匀化，发光强度与热稳定性同步提升，为高性能荧光材料设计提供新思路。