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题目（英文）：Formation mechanism and optimized luminescence of Mn⁴⁺-doped unequal dual-alkaline hexafluorosilicate Li_0.5Na_1.5SiF₆.

题目（中文）：Mn⁴⁺掺杂不等双碱六氟硅酸盐Li_0.5Na_1.5SiF₆的形成机理和优化发光。

期刊名称及期号、页码：J. Am. Ceram. Soc., 2018, 101, 4983-4993.

作者：Mengmeng Zhu, Yuexiao Pan, Xian Chen, Hongzhou Lian and Jun Lin

作者（中文）：朱梦梦，潘跃晓，陈锡安，连洪州，林君

摘要：A novel red phosphor Li_0.5Na_1.5SiF₆:Mn⁴⁺ (LNSF:Mn) based on the unequal dual-alkaline hexafluorosilicate with superior optical performances has been synthesized via ion‐exchange between [MnF₆]²⁻and [SiF₆]²⁻at room temperature. The composition and the crystal structure of the as-obtained phosphor LNSF:Mn were determined by energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDS) and x-ray diffraction (XRD), respectively. The formation mechanism of the red phosphor LNSF:Mn has been discussed in detail. The phosphor LNSF:Mn exhibits good chromaticity properties and a quantum yield (QY) of 96.1%, which are better than the identified fluorosilicate phosphors Na₂SiF₆:Mn⁴⁺(NSF:Mn) and K₂SiF₆:Mn⁴⁺ (KSF:Mn). A broad and intense absorption in the blue and a bright emission in red‐shifted wavelengths make the phosphor LNSF:Mn a desired candidate for applications in warm white light‐emitting diodes.

研究现状：

　　白光LED(WLEDs)具有高效能、长寿命以及环境友好性，获得了广泛的关注。传统白光LED的合成方法是在蓝光的GaN芯片涂上黄色荧光粉YAG:Ce产生冷白光，其缺点是光谱中缺少红光成分。为了满足室内照明的要求，理想的是能够得到高显色指数（>80）和较低色温（<4000）的暖白光。因此，应该探索在蓝光区域有强吸收在红光区域有强发射的红色荧光粉，以便在暖白光LED中的应用。Eu²⁺掺杂的红色氮化物由于其优异的发光效率和热稳定性而广泛用于WLEDs市场。然而，其对空气敏感的起始材料需要苛刻的合成条件，以及氮化物荧光粉的重吸收，使得它们不能成为竞争产品的有利候选者。因此希望能够通过较温和的合成路线制备窄带发射、宽带激发和较低重吸收的红色荧光粉。

　　近年来，人们开发用来代替氮化物的红色荧光粉得到了广泛关注。特别是，由于其独特的3d³电子构型，Mn⁴⁺在红光到红外（IR）区域通常都会显示尖锐的发射峰，因此对Mn⁴⁺的关注度越来越高。Mn⁴⁺位于八面体格位是良好的发光中心，而且它们具有窄带红光发射、宽带蓝光激发、更少的重吸收和没有昂贵的稀土金属，因此在暖白光LED领域中具有潜在的应用。

就主体晶格而言，有三种类型的Mn⁴⁺掺杂的红色荧光粉。首先是Mn⁴⁺掺杂的复合氧化物，包括铝酸盐、锗酸盐和钛酸盐。其中Mn⁴⁺占据由六个氧离子配位的八面体中心，发出红光。其次是A₂XF₆（A= Na, K, Cs; X=Si, Ti, Ge和Zr）和BaYF₆（Y=Si和Ti）形式Mn⁴⁺掺杂的六氟化物。当Mn⁴⁺取代由六个F^-离子配位的八面体位点时，在蓝光区域有较宽的吸收带，在红光区域有尖锐的发射峰。第三种就是Mn⁴⁺掺杂碱金属六氟铝酸盐和六氟鎵酸盐荧光粉，其中Mn⁴⁺取代Al³⁺或Ga³⁺离子，F^-补偿电荷达到电荷平衡。

创新点：

　　常温常压下搅拌即可获得Mn⁴⁺掺杂不等双碱六氟硅酸盐Li_0.5Na_1.5SiF₆（LNSF）红色荧光粉。LNSF:Mn中较弱的晶体场强度和较低的Mn⁴⁺局域对称性导致更强的ZPL和更好的色坐标。LNSF:Mn的荧光强度高，在红光区峰型尖锐，色纯度高，有利于补偿白光LED中缺失的红光成分。用Li_0.5Na_1.5SiF₆:Mn⁴⁺ 红色荧光粉所制备的WLED显示出理想的暖白光，其色坐标为（0.391,0.381），色温）低为3975.3 K，较高的显色指数其值为91.06。与比Na₂SiF₆:Mn⁴⁺和K₂SiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉量子效率相比，Li_0.5Na_1.5SiF₆:Mn⁴⁺的量子效率更高，其值高达96.1%，我们也研究了不同温度下样品的SEM图像，SEM图像显示在低于120℃的温度下获得的LNSF:Mn 由不规则颗粒形状组成，具有光滑表面，边缘清晰，平均尺寸为约5-10 m。 在160℃下获得的LNSF:Mn样品显示出由微米颗粒和微米棒组成的混合形貌，微米棒的长度约为5 m，直径约为3 m，并具有良好的结晶度。

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