钐掺杂焦磷酸钾镁纳米荧光粉的合成、结构与发光特性研究及其在白光LED中的应用

来自印度的研究人员通过自蔓延溶液燃烧法合成了K2 Mg(1-x) P2 O7 :Smx 3+ （x=0.5–5 mol%）纳米荧光粉，旨在开发用于白光LED的新型发光材料。XRD和FTIR证实了单相结构和(P2 O7 )4- 基团的存在，HRTEM和XPS分别揭示了其形貌与电子特性。该材料在402 nm激发下于603 nm处呈现Sm3+ 的4 G5/2 →6 H7/2 特征发射，色纯度达87%，CIE坐标（0.58,0.42）和1768 K低色温表明其适用于固态照明领域。

　　

科研团队采用"自蔓延溶液燃烧法"这一炫酷的化学魔术，成功制备出掺钐(Sm³⁺
)的焦磷酸钾镁(K₂
MgP₂
O₇
)纳米荧光粉。X射线衍射(XRD)像分子世界的X光机，清晰捕捉到完美的单相晶体结构；而傅里叶红外光谱(FTIR)则像化学指纹扫描仪，准确识别出(P₂
O₇
)^4-
基团的独特振动特征。

高分辨透射电镜(HRTEM)下的纳米颗粒宛如星光点点，X射线光电子能谱(XPS)则像电子侦探，成功破译了元素价态的秘密。通过漫反射光谱绘制的Tauc曲线揭示了这个纳米世界的"能量结界"——光学带隙。最惊艳的是光致发光(PL)性能：当402 nm的紫光像魔法棒轻点材料时，603 nm处立即迸发出明亮的橙红色光芒，这正是Sm³⁺
离子⁴
G_5/2
→⁶
H_7/2
电子跃迁的"光之舞"。

色度学分析显示，这种材料拥有87%的高色纯度和1768 K的暖色调色温，CIE坐标(0.58,0.42)稳稳落在琥珀色区域。这些特性使其成为固态照明(SSL)领域的明日之星，未来有望在LED灯具中大放异彩，为人类带来更温暖、更高效的照明体验。