长余辉材料中首次验证三价稀土离子的陷阱性质

日期： 2023-04-17

浏览次数: 32

来源：科学网

近日，兰州大学材料与能源学院教授王育华团队在长余辉材料领域取得重要研究进展，在《先进功能材料》上发表题为《首次证明Ln2+作电子陷阱提升Eu2+, Ln3+激活的余辉材料的性能——以BaZrSi3O9:Eu2+, Sm3+为例》的研究论文，首次实验证明三价共掺离子在余辉过程中作为电子陷阱。

长余辉材料研究中，有许多余辉机理模型，如Matsuzawa模型、Aitasalo模型、Dorenbos-Nakazawa模型，以及Clabau模型。其中，Dorenbos-Nakazawa 模型，因其能较好地解释大多数余辉材料的机理而被业内广泛认可。然而，该模型在推断其电子陷阱、载流子/陷阱的归属方面依然缺乏足够的实验证据。一般来说，稀土掺杂的余辉材料主要是由 Eu2+与三价稀土离子Ln3+（Dy3+、Pr3+、Nd3+、Ho3+、Sm3+等）共掺得到，其中Eu2+通常被用作发光中心，而对三价共掺离子Ln3+的定义则一直不够明确。以往的许多研究中将Ln3+定义为俘获中心，但Ln3+是作为电子陷阱还是空穴陷阱仍有争议，这使得余辉材料的进一步发展和应用受到很大限制。

如果Ln3+在余辉产生过程中捕获电子，它将部分转化为 Ln2+，因此在光谱中会观察到 Ln2+的特征发射。基于以上思路，王育华团队以BaZrSi3O9:Eu2+, Sm3+蓝色长余辉材料作为切入点，研究了Eu2+和Sm3+在余辉过程中各自的作用，缺陷和陷阱的对应关系。通过监测激发前后BaZrSi3O9:Eu2+, Sm3+中Sm2+离子的特征发射光谱以及XANES吸收谱线的变化，说明了Sm3+在余辉过程中充当电子陷阱。以此为基础，陆续观测到了其他Ln3+离子与Sm3+的相同现象，证实了Eu2+，Ln3+激活的长余辉材料中，共掺离子Ln3+做为电子陷阱的推论。最后，提出了更为科学详细的余辉机理模型，对于指导新型长余辉材料的开发和研究具有重要意义。

该研究补充和完善了长余辉材料的机理，首次从实验上证明了三价共掺离子在余辉过程中作为电子陷阱，这对理论研究和长余辉材料的新发展具有重要指导意义。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202300721

上一篇：新型氧离子电池或解锁绿色电网承诺下一篇：哈尔滨工程大学杨飘萍团队JACS封面文章：“ETC”策略放大的温和光热疗法和缺陷

Hot News / 相关推荐

澳大利亚与美国签署关键矿产协议

2025 - 10 - 23

点击次数: 1

来源：中国稀土网据Mining.com网站援引彭博通讯社报道，美国总统特朗普与来访的澳大利亚总理阿尔巴尼斯签署一项加大稀土和关键矿产供应的协议。“从现在起的一年左右时间内，我们就将拥有太多的关键矿物和稀土，届时都不知如何处置它们”，特朗普周一（10月20日）在白宫两国领导人会见期间称。阿尔巴尼斯称，协议涉及价值85亿美元的“准备就绪”项目。他称赞该协议将两国的经济和国防合作水平推上“一个新台阶”。...

稀土功能材料产业知识产权运营中心入选首批国家级产业知识产权运营中心

2025 - 10 - 22

点击次数: 17

来源：中国稀土网近日，国家知识产权局公示首批产业知识产权运营中心认定名单。由包头稀土高新区管委会主导牵头的“稀土功能材料产业知识产权运营中心”成功入选。本批次中，全国共有65家中心入选，自治区共有3家中心入选，“稀土功能材料产业知识产权运营中心”位列其中且是包头市唯一入选中心。据悉，国家级产业知识产权运营中心围绕构建全产业链知识产权运营生态，以重点产业龙头企业、产业园区、行业组织、科研机构等为建设...

美国Critical Metals达成第二项承销协议

2025 - 10 - 22

点击次数: 17

来源：中国稀土网据Mining.com网站报道，美国Critical Metals公司已经与一家未具名的机构投资者达成一项证券购买协议，通过私募股权投资（PIPE）交易将筹集5000万美元的资金。根据协议条款，Critical Metals将发行共计147万股普通股和预先出资的认证股权，以购买总计约156万股。公司称，将利用转让净收入助资其开发格陵兰坦布里兹（Tanbreez）稀土矿，该矿矿石量大...

包钢集团自研稀土捕收剂取得重大进展

2025 - 10 - 21

点击次数: 39

来源：中国稀土网近日，随着最后一组试验数据出炉，包钢集团矿山研究院自主研发、自主工业制备的“KYR型稀土捕收剂”圆满完成工业应用试验，标志着包钢集团在稀土选矿关键技术上取得重大突破，将显著提升白云鄂博矿稀土资源的综合利用效率。此次进行工业试验的“KYR型稀土捕收剂”是包钢集团矿山研究院“新型高效稀土捕收药剂的开发及应用”项目的重要科研成果，项目团队联合白云选矿分公司（宝山矿业），在包钢选区选矿作业...