Green phosphors K2BaW2O8:Tb3+(1.0mol%) were synthesized by solid state reaction method. Differential thermalanalysis was applied to trace the reaction processes. Three endothermic values of 95, 706, and 1055oC correspond to the lossof absorbed water, the release of carbon dioxide, and the beginning of the melting point, respectively. The phase purity of thepowders was examined using powder X-ray diffraction(XRD). Two strong excitation bands in the wavelength region of 200-310nm were found to be due to the WO42− exciton transition and the 4f-5d transition of Tb3+ in K2BaW2O8. The excitationspectrum presents several lines in the range of 310-380nm; these are assigned to the 4f-4f transitions of the Tb3+ ion. The strongemission line at around 550nm, due to the 5D4→7F5 transition, is observed together with weak lines of the 5D4→7FJ(J=3,4, and 6) transitions. A broad emission band peaking at 530nm is observed at 10K, while it disappears at room temperature.The decay times of Tb3+ 5D4→7F5 emission are estimated to be 4.8 and 1.4ms, respectively, at 10 and 295 K; those of theWO42− exciton emissions are 22 and 0.92µs at 10 and 200K, respectively.

본 연구에서는 붕소함유 인공염수(간수)를 수산화칼슘으로 포화시켜 calcium borate를 합성하는 반응에서, 첨가하는 황산이 미치 는 영향을 알아보았다. 다양한 조건(반응온도, 반응시간, 가열반응 후 방랭온도)에서 calcium borate 합성을 시도하였고, 각 조건에서 황산 첨 가유무에 따른 calcium borate의 회수율과 순도 변화를 알아보았다. XRD 분석을 통해 황산의 첨가유무에 상관없이 calcium borate(Ca2B2O5·H2O)가 생성되었음을 확인하였고, 황산을 첨가하면 부산물로 황산칼슘(CaSO4·0.5H2O)이 생성되었다. 황산을 첨가하지 않았 을 때, 실험한 모든 반응온도와 반응시간 조건에서 calcium borate의 회수율과 순도가 황산을 첨가했을 때보다 더 높았다. 황산을 첨가하면 수산화칼슘의 용해도는 높아지지만, 부산물로 생성되는 황산칼슘이 calcium borate의 생성을 방해하여 그 회수율과 순도가 낮아진다고 판단 된다. 본 연구에서는 붕소함유(500 mg-B/L) 인공염수(간수)에 황산을 첨가하지 않고 수산화칼슘으로 포화시켜서 80-105 ℃에서 10분 이내로 가열하여 calcium borate를 합성하였고, 그 회수율과 순도는 각각 최대 80 %, 96 %로 매우 높았다.

본 연구는 고상법으로 형광체를 합성하였다. 모체 물질은 La2W3O12에 활성제로 Eu3+이온을 첨가하여 활성제 조성 변화에 따른 XRD 분석과 여기 및 방출 스펙트럼 및 온도에 따른 형광 스펙트럼 분석과 수명시간을 측정하였다. La2W3O12:Eu3+의 1 mol%의 XRD 스펙트럼은 ICSD 카드 (78180)에 보고된 데이터 스펙트럼과 비교하였을 때 XRD 스펙트럼이 잘 일치함을 확인 하였다. La2W3O12형광체에 활성제로 Eu3+이온 1 mol%를 첨가한 여기 스펙트럼에서는 286 nm 근처에서 286 nm 넓은 전하전달밴드가 관찰된다. 이 전하전달밴드는 WO4그룹과 Eu3+이온의 전하 전달 밴드이며 O2--W6+,O2--Eu3+의 ligand-to-metal 전하 전달 흡수가 이루어진다. 350〜500 nm 영역에서는 Eu3+의 f-f 전이에 의한 피크가 나타났다. 여기 스펙트럼에서 Eu3+의 7F0 → 5D4,5D4,5L6,5G4,5D3,5D2전이에 해당한다. 방출 스펙트럼은 280, 395 nm로 각각 여기한 결과 Eu3+이온의 5D0 → 7F2(618nm)에서 강한 피크가 보였다. 희토류 이온이 도핑 되지 않은 La2W3O12형광체를 266 nm로 여기하여 온도에 변화 따른 방출 스펙트럼은 저온에서 상온으로 갈수록 형광의 세기가 약하게 나타났다. 온도에 따른 수명시간은 7 K(114 μs), 100 K(94 μs), 200 K(10 μs), 300 K(0.5 μs)로 나타났다.