多位点Eu2+发光的Ca9MgNa(PO4)7荧光粉阳离子取代调控与性能增强机制研究

本文系统研究了β-Ca3(PO4)2型Ca9MgNa(PO4)7:Eu2+荧光粉中Zn2+/Li+取代对Eu2+位点占据及发光性能的调控机制，通过晶格工程实现了蓝绿光发射强度的精准调控，为WLEDs（白光二极管）用多色荧光材料设计提供了新思路。

　　

Highlight

通过高温固相反应成功合成了一系列Eu²⁺激活的β-Ca₃(PO₄)₂型Ca₉MgNa(PO₄)₇荧光粉，系统研究了Zn²⁺取代Mg²⁺和Li⁺取代Na⁺对Eu²⁺局域配位环境及发光特性的影响。

Luminescence properties

如图1a所示晶体结构显示，Ca₉MgNa(PO₄)₇（CMNP）具有五个阳离子位点。有趣的是，Eu²⁺离子像变色龙一样选择性地占据了Ca1/Ca2（蓝光2区）、Ca3（蓝光1区）和Na位点（绿光区）。当Zn²⁺这位"晶格扩张师"取代Mg²⁺时，会引发多米诺骨牌效应：不仅降低了Eu²⁺在Ca1/Ca2位点的"入住率"，还让Ca3和Na位点的发光强度像坐了火箭般显著提升。

Conclusion

本研究揭示了Eu²⁺在Ca₉MgNa(PO₄)₇中三位点发光的"交通规则"——Zn²⁺和Li⁺就像两位精准的"位点调度员"，通过调控晶格膨胀/收缩改变Eu²⁺的分布偏好，为设计多色可调荧光材料提供了分子开关。