K2GeF6:Mn荧光粉的化学共沉淀合成、结构测定与发光性能研究——介绍一个研究型综合实验

doi:10.3866/PKU.DXHX201907039

大学化学 >> 2020, Vol. 35 >> Issue (4): 112-118.doi: 10.3866/PKU.DXHX201907039

所属专题：全国大学生化学实验创新设计竞赛

K₂GeF₆:Mn荧光粉的化学共沉淀合成、结构测定与发光性能研究——介绍一个研究型综合实验

魏灵灵, 焦桓()

陕西师范大学化学化工学院, 西安 710119

收稿日期:2019-07-28 录用日期:2019-08-15 发布日期:2019-09-11
通讯作者: 焦桓 E-mail:jiaohuan@snnu.edu.cn
基金资助:
陕西师范大学教育教学改革研究项目(GERP-19-42)

Study on Co-precipitation Synthesis, Structure Characterization and Photoluminescent Properties of K₂GeF₆: Mn Phosphors

Lingling Wei, Huan Jiao()

School of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, P. R. China

Received:2019-07-28 Accepted:2019-08-15 Published:2019-09-11
Contact: Huan Jiao E-mail:jiaohuan@snnu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

介绍一个大学化学研究型综合实验——K₂GeF₆：Mn荧光粉的化学共沉淀合成、结构测定与发光性能研究。本实验结合氧化还原与化学共沉淀法制备K₂GeF₆：Mn荧光粉，借助XRD和SEM对粉体进行结构表征，并利用荧光光谱仪测试分析其发光性能，探究激活剂含量和反应温度对粉体结构与性能的影响，获得可应用于商业白光LED的红色荧光粉。通过该实验的设计与实施，使学生在掌握基本实验技能的同时，能够结合基础理论知识解释实验原理、分析实验现象，并进一步提升学生的科学研究思维和综合运用知识的能力。

关键词: 研究型综合实验, 化学共沉淀法, 氟化物红色荧光粉, 荧光光谱

Abstract:

A research-based comprehensive experiment was introduced:co-precipitation synthesis, structure characterization and photoluminescent properties of K₂GeF₆:Mn phosphors. Chemical redox and co-precipitation method was employed to synthesize K₂GeF₆:Mn phosphors. By using XRD, SEM and PL spectra characterization techniques, the effects of Mn contents and reactive temperatures on the structure and properties of K₂GeF₆:Mn phosphors were studied. The red phosphors show great potential in LEDs applications. Through this experiment, students can master the basic laboratory skills; interpret the experimental principles with their basic theoretical knowledge, which will further enhance their scientific research ability and comprehensive application of knowledge.

Key words: Research-based comprehensive experiment, Co-precipitation synthesis, Hexafluoride phosphors, Photoluminescence

魏灵灵, 焦桓. K₂GeF₆:Mn荧光粉的化学共沉淀合成、结构测定与发光性能研究——介绍一个研究型综合实验[J]. 大学化学, 2020, 35(4): 112-118.

Lingling Wei, Huan Jiao. Study on Co-precipitation Synthesis, Structure Characterization and Photoluminescent Properties of K₂GeF₆: Mn Phosphors[J]. University Chemistry, 2020, 35(4): 112-118.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX201907039

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2020/V35/I4/112

图/表 4

参考文献 20

1	Jüstel T. ; Nikel H. ; Ronda C. Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 3084. doi: 10.1002/(SICI)1521-3773(19981204)37:22<3084::AID-ANIE3084>3.0.CO;2-W
2	肖志国. 半导体照明发光材料及应用, 北京: 化学工业出版社, 2008.
3	Schubert E. F. ; Kim J. K. Science 2005, 308, 1274. doi: 10.1126/science.1108712
4	Feldmann C. ; Jüstel T. ; Ronda C. R. ; Schmidt P. J. Adv. Funct. Mater. 2003, 13 (7), 511. doi: 10.1002/adfm.200301005
5	Wang B. ; Lin H. ; Xu J. ACS Appl. Mater. & Interfaces 2014, 6 (24), 22905.
6	Li J. ; Yan J. ; Wen D. ; Khan W. U. ; Shi J. X. ; Wu M. M. ; Su Q. ; Tanner P. A. J. Mater. Chem. C 2016, 4 (37), 8611. doi: 10.1039/C6TC02695H
7	周亚运; 王玲燕; 邓婷婷. 中国科学:技术科学, 2017, 47, 1111.
8	Adachi S. J. Lumin. 2018, 197, 119. doi: 10.1016/j.jlumin.2018.01.016
9	Zhou Y. ; Zhang S. ; Wang X. M. ; Jiao H. Inorg. Chem. 2019, 58 (7), 4412. doi: 10.1021/acs.inorgchem.8b03577
10	Adachi S. ; Takahashi T. J. Appl. Phys. 2009, 106, 013516. doi: 10.1063/1.3160303
11	Xu Y. K. ; Adachi S. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, J58. doi: 10.1149/1.3530793
12	Kasa R. ; Adachi S. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, J89. doi: 10.1149/2.005204jes
13	Jiang X. Y. ; Pan Y. X. ; Huang S. M. ; Chen X. A. ; Wang J. G. ; Liu G. K. J. Mater. Chem. C 2014, 2, 2301. doi: 10.1039/c3tc31878h
14	Lv L. F. ; Jiang X. Y. ; Huang S. M. ; Chen X. A. ; Pan Y. X. J. Mater. Chem. C 2014, 2, 3879. doi: 10.1039/C4TC00087K
15	Jiang X. Y. ; Chen Z. ; Huang S. M. ; Wang J. G. ; Pan Y. X. Dalton Trans. 2014, 43, 9414. doi: 10.1039/C4DT00781F
16	Wei L. L. ; Lin C. C. ; Fang M. H. ; Jiao H. ; Liu R. S. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 1655. doi: 10.1039/C4TC02551B
17	Huang L. ; Zhu Y. W. ; Zhang X. J. ; Zou R. ; Pan F. J. ; Wang J. ; Wu M. M. Chem. Mater. 2016, 28 (5), 1495. doi: 10.1021/acs.chemmater.5b04989
18	Hou Z. Y. ; Tang X. Y. ; Luo X. F. ; Zhou T. L. ; Zhang L. ; Xie R. J. J. Mater. Chem. C 2018, 6 (11), 2741. doi: 10.1039/C8TC00133B
19	杨桦. 大学化学, 2018, 33 (10), 79.
20	王安桂; 孔宪耀; 国成波; 王玉现; 孙兴华. 沂水医专学报, 1984, 6 (2), 243.

[1]	张佳男, 许梦真, 刘嘉敏, 贺宇飞. 面向“双碳”目标的脱氯吸附剂开发研究型综合实验设计[J]. 大学化学, 2025, 40(6): 248 -255 .
[2]	肖若男, 张立春, 吕弋. X射线荧光光谱技术的发展及应用[J]. 大学化学, 2025, 40(1): 227 -233 .
[3]	刘建军, 杨雪, 张弛, 赵雪钰, 张志玮, 陈咏梅, 徐庆红, 金劭. CdTe半导体量子点的制备及其荧光性能测定[J]. 大学化学, 2024, 39(7): 307 -315 .
[4]	孙春霖, 姜姚乐, 陈雨, 郭荣婧, 沈永雯, 惠新平, 张保新, 潘效波. 自制开放式荧光光谱仪的搭建、性能测试与实际应用[J]. 大学化学, 2024, 39(5): 287 -295 .
[5]	吕华星, 顾若冰, 倪骥腾, 韩春苗, 许辉. 1,2-二咔唑基-4-溴苯的合成及长余辉性质表征[J]. 大学化学, 2023, 38(4): 319 -330 .
[6]	段霁洋, 齐荃, 娄晖林, 韩春苗, 许辉. 芳香亲核取代反应合成4, 4’-双(3, 6-二叔丁基咔唑基)二苯甲酮及其结构和热活化延迟荧光性质表征[J]. 大学化学, 2023, 38(1): 213 -219 .
[7]	董宁宁, 许琳琪, 熊峰, 闫博宇, 李昆, 郭栋才. 碳化钛介导原位还原的无标签可视化银离子检测综合实验设计[J]. 大学化学, 2022, 37(12): 2111060 -0 .
[8]	蔡军, 李文, 史梅, 胡文兵. 化学在考古学中的跨学科应用：使用手持式X射线荧光光谱仪鉴定唐代血经主要元素成分[J]. 大学化学, 2022, 37(12): 2111085 -0 .
[9]	淡文彦, 孔璐璐, 王晓岗. 有机分子荧光光谱中的AIE和ACQ现象[J]. 大学化学, 2022, 37(1): 2103058 - .
[10]	张鹏, 张倩, 钟华, 丁彩凤. 邻苯二甲醛对还原型谷胱甘肽的光谱分析——推荐一个仪器分析实验[J]. 大学化学, 2021, 36(9): 2012040 - .
[11]	杨雅儒, 陆沣, 胡敏, 吴宥伸, 向丹, 高培红, 张雯. 荧光碳点的制备及其荧光特性的研究和应用[J]. 大学化学, 2021, 36(8): 2009038 - .
[12]	李华敏, 彭淑女, 陈招斌, 杨利民. 氢化物发生-原子荧光光谱法在本科实验教学中的应用[J]. 大学化学, 2021, 36(4): 2005043 - .
[13]	杨景帅, 任小蕊, 王军. 聚乙烯吡咯烷酮聚合物复合膜的制备及其性能研究——推荐一个研究型综合实验[J]. 大学化学, 2020, 35(9): 120 -125 .
[14]	李良清,宋起鹏,张进建,代晨晨,廉成锡,丰洒,李佳佳,王金渠. 二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征——推荐一个研究型综合实验[J]. 大学化学, 2018, 33(9): 69 -74 .
[15]	陶友荣,吴兴才. CuInS₂/ZnS量子点的微波水热合成与表征——推荐一个研究型综合实验[J]. 大学化学, 2017, 32(11): 51 -56 .

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