通过表面改性优化掺Eu的钨酸镧纳米荧光体，以实现更优异的红色发光性能和光子应用

系统研究表面改性剂对Eu3+掺杂LaWO?纳米磷光体发光性能的影响，发现PVA改性剂能显著提升红发射效率（616 nm），优化材料表面钝化及抑制非辐射复合，色纯度达99.6%，色温1147 K，并验证其生物相容性。

　　

摘要

通过使用多种表面改性剂（包括聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、柠檬酸三钠（TC）、聚乙烯醇（PVA）和乙二醇（EG））对Eu³⁺激活的钨酸镧纳米荧光体的表面进行改性，系统研究了其发光行为，这些纳米荧光体表现出强烈的红色发光。这些纳米荧光体是通过一种简单的水热辅助固态反应合成的。X射线衍射（XRD）分析确认了所有制备样品的的正交晶体结构。利用扫描电子显微镜（SEM）和粒径分布分析进行了形态和尺寸分析。高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）结合元素映射技术用于评估优化样品的颗粒尺寸和层间间距。傅里叶变换红外光谱（FTIR）用于识别官能团并确定相应的振动带。X射线光电子能谱（XPS）提供了关于优化纳米荧光体元素组成和结合能的见解。值得注意的是，掺杂了14mol% Eu³⁺的PVA改性样品在616 nm处表现出明显的红色发光，这归因于Eu³⁺离子在紫外（UV）激发下的⁵D₀→⁷F_{2电偶极跃迁。进行了详细的激发和发射光谱分析，其光谱带分配与相关的电子跃迁相对应。在各种表面处理变体中，PVA改性的纳米荧光体显示出99.6%的出色色纯度，国际照明委员会（CIE）色度坐标为（0.6351, 0.3644），相关色温为1147 K。这些优异的光学特性归因于PVA表面层有效增强了表面钝化作用并抑制了非辐射复合现象。对所有样品的寿命衰减分析表明，优化后的样品具有显著延长的寿命，进一步支持了其卓越的发光效率。此外，对这些纳米荧光体生物相容性的评估突显了它们在生物医学应用中的潜力。总体而言，这些发现强调了PVA改性的Eu³⁺掺杂钨酸镧纳米荧光体作为高效红色发光体的有效性，适用于白光发光二极管（WLEDs）和潜在指纹检测，并为表面改性在调节纳米荧光体光学性质中的作用提供了宝贵的见解。}

通过使用多种表面改性剂（包括聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、柠檬酸三钠（TC）、聚乙烯醇（PVA）和乙二醇（EG））对Eu³⁺激活的钨酸镧纳米荧光体的表面进行改性，系统研究了其发光行为。这些纳米荧光体是通过一种简单的水热辅助固态反应合成的。X射线衍射（XRD）分析确认了所有制备样品的正交晶体结构。利用扫描电子显微镜（SEM）和粒径分布分析进行了形态和尺寸分析。高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）结合元素映射技术用于评估优化样品的颗粒尺寸和层间间距。傅里叶变换红外光谱（FTIR）用于识别官能团并确定相应的振动带。X射线光电子能谱（XPS）提供了关于优化纳米荧光体元素组成和结合能的见解。值得注意的是，掺杂了14mol% Eu³⁺的PVA改性样品在616 nm处表现出明显的红色发光，这归因于Eu³⁺离子在紫外（UV）激发下的⁵D₀→⁷F_{2电偶极跃迁。进行了详细的激发和发射光谱分析，其光谱带分配与相关的电子跃迁相对应。在各种表面处理变体中，PVA改性的纳米荧光体显示出99.6%的出色色纯度，国际照明委员会（CIE）色度坐标为（0.6351, 0.3644），相关色温为1147 K。这些优异的光学特性归因于PVA表面层有效增强了表面钝化作用并抑制了非辐射复合现象。对所有样品的寿命衰减分析表明，优化后的样品具有显著延长的寿命，进一步支持了其卓越的发光效率。此外，对这些纳米荧光体生物相容性的评估突显了它们在生物医学应用中的潜力。总体而言，这些发现强调了PVA改性的Eu³⁺掺杂钨酸镧纳米荧光体作为高效红色发光体的有效性，适用于白光发光二极管（WLEDs）和潜在指纹检测，并为表面改性在调节纳米荧光体光学性质中的作用提供了宝贵的见解。}