白光LED用铕离子掺杂硼铋锌红光玻璃的制备与性能（英文）

用熔融冷却法制备铕离子掺杂硼铋锌透明红光玻璃(BBZE)。研究了折射率、密度、摩尔体积、氧离子堆积密度、铕离子体积浓度等物理性质,分析了玻璃的结构、光学性质和热稳定性。结果表明,4%(摩尔分数)Eu~(3+)掺杂时达到最佳值,在465 nm激发下,613 nm处发射强烈红光。玻璃结构中包括[BO_3]、[BiO_3]和少量的[BO_4]组分单元,[BO_3]组成的六圆环结构只存在于铕离子掺杂量高(6%)的玻璃样品中。玻璃呈非晶态,随着Eu~(3+)的升高,玻璃的结构变得更稳定。玻璃中析晶点与玻璃转化点的差值较大,表明其具有良好的热稳定性。这种具有低熔点的BBZE玻璃有望成为用YAG–PIG工艺制备白光LED玻璃的良好基质。     

铕离子掺杂碱土金属铝硼硅荧光玻璃的制备与发光性能

采用熔融冷却法在空气条件下制备了含不同碱土金属氧化物的铕离子掺杂铝硼硅酸盐玻璃Al_2O_3–B_2O_3–Si O_2–Eu_2O_3–MO(M=Mg,Ca,Sr,Ba),考察了玻璃的密度、摩尔体积、光学碱度等物理性质,分析了玻璃的结构和发光性能。结果表明:从含Mg到含Ba玻璃,摩尔体积逐渐上升,玻璃化转变温度(T_g)依次下降。在381 nm波长激发下,所有玻璃在469 nm处均存在Eu~(2+)的5d→4f跃迁发射,在615 nm处存在Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁发射,表明玻璃在空气中实现了Eu~(3+)→Eu~(2+)的部分还原,其中在含Sr玻璃中,Eu~(3+)还原程度相对最大,Eu~(2+)发光最强。所有玻璃均为非晶态,结构中存在的[BO_4]、[Al O_4]、[Si O_4]四面体网络结构,有利于屏蔽Eu~(2+)不被氧化。从含Mg到含Ba玻璃,四面体网络Q~4结构单元中桥氧键断裂程度上升,形成更多的Q~3、Q~2结构单元,使玻璃结构对称性、致密性下降。在近紫外光激发下,玻璃发光色坐标均位于白光区域内,表明该系列铕离子掺杂铝硼硅玻璃在白光LED上存在潜在应用。     

Fe~(3+)在钠硅酸盐玻璃中结构效应的研究

本文应用穆斯堡尔谱、红外光谱和X射线荧光分析等方法,分别测定了碱硅酸盐玻璃中Fe~(3+)、B~(3+)、Al~(3+)离子的配位状态,分析了它们共存时在玻璃中产生的结构效应,以及对密度上“铁-硼反常现象”的影响。 实验结果表明,Fe~(3+)、B~(3+)共存时,B~(3+)不改变Fe~(3+)的配位数,而Fe~(3+)具有促使B~(3+)由[BO_1]四面体转变成[BO_3]三角体的能力。实验还表明,Fe~(3+)、A1~(3+)、B~(3+)共存而“游离”氧不足时,三种阳离子进入四配位的能力为:AP~(3+)>Fe~(3+)>B~(3+)。     

Eu~(3+)、Gd~(3+)共掺杂Sr_2SiO_4荧光粉的液相沉淀合成及能量转移发光性能

采用液相沉淀法合成了钆单掺杂、铕单掺杂、钆-铕共掺杂的硅酸锶发光材料。用X-射线衍射(XRD)对其结构表征。利用荧光光谱(PL)方法对合成的样品进行发光性能表征。研究结果表明:在250nm紫外光为激发波长时,Eu~(3+)单掺杂Sr_2SiO_4∶0.04Eu~(3+)的发光光谱出现Eu~(3+)的5D0→7F1(584nm)、5D0→7F2(614nm)、5D0→7F3(626nm)跃迁发光峰,钆-铕共掺杂Sr_2SiO_4∶x Gd3+,0.04Eu~(3+)发光体系中,主要表现为Eu~(3+)离子的特征发射。探讨了在硅酸锶发光体中Gd~(3+)→Eu~(3+)能量传递的机理,主要为电偶极-电偶极相互作用。当改变Eu~(3+)离子的掺杂浓度时,样品表现为Eu~(3+)离子的特征发射,此时材料发橙色光。保持Gd~(3+)、Eu~(3+)离子掺杂浓度不变,K+作为电荷补偿剂,对材料发光强度影响很小。     

Yb~(3+)/Ho~(3+)/Tm~(3+)三掺杂ZnO微晶玻璃中的上转换白光（英文）

通过熔融淬冷及热处理方法制备出Yb~(3+)/Tm~(3+)、Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺杂和Yb~(3+)/Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺杂ZnO微晶玻璃,利用X射线衍射和透射电子显微镜表征了ZnO微晶在玻璃基质中析出。在980 nm激发下,该玻璃体系中可以清晰观察到分别源于Tm~(3+):1G4→3H6、Ho~(3+):5S2、5F4→5I8及5F5→5I8辐射跃迁产生的高效蓝光(477 nm)、绿光(545 nm)和红光(660 nm)上转换发光。上转换发射强度与激发功率依赖关系的数据表明,蓝光发射是三光子过程,而绿光和红光发射是双光子过程。通过优化Yb~(3+)/Ho~(3+)/Tm~(3+)共掺杂微晶玻璃中离子掺杂浓度可获得白光发射。980nm激发下2Yb~(3+)/0.1Ho~(3+)/0.01Tm~(3+)共掺杂和2Yb~(3+)/0.2Ho~(3+)/0.03Tm~(3+)共掺杂微晶玻璃上转换发光的CIE坐标分别为(X=0.32, Y=0.34)和(X=0.33, Y=0.32),非常接近标准白的CIE色坐标(X=0.33, Y=0.33),表明该材料在白光发射领域具有良好的应用前景。     

Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂Ga_2O_3-GeO_2-Li_2O玻璃的上转换发光性能研究

采用熔融淬冷法制备了Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂的Ga_2O_3-GeO_2-Li_2O玻璃。测试了样品的拉曼光谱、吸收光谱、980 nm和808 nm泵浦下的上转换发射光谱。详细调查了在980 nm和808 nm激发下不同的Yb2O3掺杂含量对Tm~(3+)/Ho~(3+)掺杂的镓锗锂玻璃的上转换发射光谱的影响,分析了稀土离子间的能量传递。研究发现:980 nm泵浦下样品观察到明显的545 nm和657 nm发射和微弱的476 nm发射峰。随着Yb~(3+)浓度的增大,由于Yb~(3+)对Tm~(3+)和Ho~(3+)的有效的能量传递增强了红光和绿光发射强度,红光的增长率是快于绿光的,Yb_2O_3的掺杂量为0.7 mol%时I657/I545强度比率达到最高。808 nm激发下可以观察到弱的476 nm的蓝光和545 nm的绿光及强烈693 nm发射。     

荧光粉Na_(3-X)VO_2B_6O_(11):xY~(3+)的制备及发光性能

以Na_2CO_3、V_2O_5、H_3BO_3和Y_2O_3为原料,采用高温固相反应法制备了一系列新型荧光材料Na_(3-X)VO_2B_6O_(11)∶x Y~(3+)(x=0.03,0.04,0.05)。利用XRD、SEM和970CRT荧光分光光度计对所制备荧光粉的结构、形貌及发光性能进行了研究,并研究了Y~(3+)离子掺杂量对Na_(3-X)VO_2B_6O_(11)∶x Y~(3+)荧光粉荧光强度的影响。研究结果表明:以260 nm为激发波长,测得该荧光粉的发射光谱中发射峰主要位于594、620、653和700 nm处,并且该荧光粉在暗箱式紫外光谱仪照射下呈现出红色;Y~(3+)离子掺杂浓度的研究结果表明,Na_(3-X)VO_2B_6O_(11)∶x Y~(3+)荧光粉中Y~(3+)离子的最好掺杂浓度为x=0.4。     

鏑离子掺杂铝锗酸盐玻璃的高效可见荧光发射

制备了高质量鏑离子掺杂铝锗酸盐玻璃。对玻璃的吸收、荧光光谱和激发光谱展开了测试与分析。紫外光激发下,Dy~(3+)离子掺杂铝锗酸盐玻璃放出明亮的黄白色光,发射光谱由峰值为479nm蓝光和574nm绿光发射峰组成。激发光谱表明:氩离子激光器和紫外、蓝色激光二极管及发光二极管是Dy~(3+)掺杂铝锗酸盐玻璃有效的泵浦光源。     

Yb~(3+)/Er~(3+)共掺锗酸盐氧氟微晶玻璃的白光输出

对组成为50GeO_2-20Al_2O_3-15CaF_2-15LiF稀土离子锗酸盐氧氟玻璃在550℃微晶化热处理24h,得到了透明的微晶玻璃。X射线衍射表明:玻璃中析出了CaF_2纳米晶粒,晶粒尺寸在17 nm左右。在980 nm泵浦光的激发下,Yb~(3+)/Er~(3+)双掺微晶玻璃产生了蓝绿红上转换荧光。随着玻璃中Yb~(3+)的掺杂浓度的增加蓝光和红光荧光强度增大,其中5%Yb~(3+)/1%Er~(3+)(摩尔分数,下同)的微晶玻璃样品的上转换发光已经出现白光效果。通过研究一系列高Yb~(3+)/Er~(3+)浓度比的共掺微晶玻璃样品,实现了对上转换红光绿光与蓝光的荧光强度比例的调整,当Yb~(3+)掺杂浓度为12%、Er~(3+)掺杂浓度为0.01%时,微晶玻璃的上转化发光接近白光。     

Eu~(3+)掺杂CaMoO_4粉体的制备及发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备CaMoO_4∶Eu~(3+)荧光粉,对样品进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和荧光光谱(PL)分析,研究了其结构和发光性能。结果表明,样品的晶体结构为白钨矿结构,在800℃的煅烧温度下样品颗粒形貌良好、尺寸均匀;用396 nm的近紫外光激发样品,主发射峰位于616 nm处,对应于Eu~(3+)离子的~5D_0-~7F_2跃迁,发出的是红光;Eu~(3+)离子掺杂量为25 mol%发光强度最强,高于25 mol%出现浓度淬灭效应使发光强度下降。     

燃烧法合成掺铕磷酸钙荧光材料

采用燃烧法合成掺铕磷酸钙发光材料,采用XRD和荧光光谱对其结构和荧光性质进行表征。结果表明:掺杂Eu~(3+)后未改变Ca_3(PO_4)_2的晶相结构;荧光粉样品在激发主峰位于394 nm处,归属于Eu~(3+)的~7F_0→~5L_6跃迁,发射主峰位于616 nm处,归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁;当Eu~(3+)掺杂浓度为10%时,得到Ca_(2.9)(PO_4)_2:0.1Eu~(3+)发光材料的发光强度不但是最强的,而且发出的色光与红光最为接近,是一类潜在的近紫外激发的红光发射荧光粉。     

Yb^(3+)、Eu^(3+)共掺杂天然方纳石的上/下转换发光特性EI北大核心CSCD

利用固相法制备了Yb^(3+)和Eu^(3+)共掺杂天然方纳石粉末样品.978 nm激发下获得了天然方纳石的上转换光谱,讨论了Eu^(3+)的可见光上转换发光的合作能量传递过程.研究了荧光粉的晶体结构,该样品在265 nm激发下出现了主峰在611 nm附近较强的红色荧光,其色度坐标为(0.661,0.339),其发光来自于Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁,可以用作红色荧光粉,探讨了样品发光物理机制.     

La_2(MoO_4)_3:Eu~(3+)纳米红色荧光粉的合成及其发光特性

以水合硝酸镧、水合硝酸铕、硬脂酸和水合钼酸钠为反应物,采用溶剂热法合成了Eu~(3+)离子掺杂的La_2(MoO_4)_3:Eu~(3+)纳米红色荧光粉。利用TEM、XRD、FL对其形貌、结构和发光性能进行了表征。考察了溶剂种类、反应时间、反应温度、Eu~(3+)掺杂量对产物微观形貌和发光性能的影响。结果表明:以异丙醇为溶剂、反应温度180℃、反应时间12 h条件下,得到的样品结晶度高、分散性好、形貌均一,粒径小于100 nm。该样品可被近紫外光(波长391.0 nm)和蓝光(波长462.5 nm)有效激发,最大发射波长位于613.5 nm,为窄带的红光。La_2(MoO_4)_3:Eu~(3+)的发光强度与Eu~(3+)离子掺杂量有关,其最佳掺杂摩尔分数xEu~(3+)=0.15{xEu~(3+)=n(Eu~(3+))/[n(Eu~(3+))+n(La~(3+))]}。     

B_2O_3掺杂TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n低熔点玻璃结构与性能的研究

通过熔融水淬法制备了以TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n(R=Al,Na,Li)为基体,引入不同含量B_2O_3的低熔点玻璃,研究不同B_2O_3掺杂量的TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n系玻璃的结构及性能。采用X射线衍射仪、激光显微拉曼光谱仪、红外光谱仪以及差示扫描量热仪等对玻璃样品的组成、结构和性能进行分析测试。研究结果表明,B_2O_3的掺入并未改变TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n系的成玻性能,玻璃结构仍以[TeO_4]双三角锥体和[TeO_3]三角锥体为主;随着B_2O_3含量的增加,B~(3+)主要以[BO_3]三角体参与到玻璃网络的构建中,玻璃化转变温度逐渐提高,熔融温度逐渐下降。     

PbO-Al_2O_3-B_2O_3系统玻璃的结构与性质

木文研究了 PbO-Al_2O_3-B_2O_3系统玻璃的形成范围和热、电性质。结果表明:Ph~(2 )为该系统的龟导载流子,玻璃的电导率主要取决于铅离子浓度、结构状态及网络的连续性,而热性质则与B~(3 )的配位数、结构网络的紧密性有关。 实验结果还表明:氧化硼的两种配位结构[BO_3]和[BO_4],主要取决于系统中能提供游离氧量的PbO以及能优先夺取游离氧的Al~(3 )浓度。当组成中PbO/Al_2O_3>1时,铝呈[AlO_4]存在,当玻璃中PbO含量高时,PbO也能作为玻璃形成物进入结构网络。 该系统玻璃因具有高绝缘性、低熔化温度,已制成一系列低熔封接玻璃用于电子器件中。     

BaO含量对ZnO-B2O3-Bi2O3-BaO系玻璃结构及性能的影响

采用熔融法制备了ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3-BaO系玻璃,利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和热膨胀仪等技术手段研究了不同BaO含量(摩尔分数)(0~20%)对该体系玻璃结构及热性能的影响,采用质量损失法评价了玻璃的耐水性。结果表明:在所研究组成范围内,熔制温度为880℃均可制得均质玻璃;随着BaO含量的增加,玻璃特征温度呈上升趋势,玻璃的热稳定性逐渐增强,[BO_4]四面体逐渐转化为[BO_3]三角体,[BiO_6]八面体转化为[BiO_3]三角体,玻璃密度减小,耐水性变差,热膨胀系数增大。     

具有荧光响应的多元可聚合稀土配合物的研制

以氧化铕、邻菲啰啉、苯甲酸、丙烯腈为原料,合成了一种具有聚合反应活性的四元铕配合物。研究了氯化铕、邻菲啰啉、丙烯腈物质的量比对产品结构、发光性能、热稳定性以及产率的影响。采用红外光谱、荧光光谱、热失重对产物结构、发光性能、热稳定性进行了表征。结果表明:该铕配合物具有可聚合的能力以及良好的热稳定性。在波长为342nm紫外光激发下,能发射出强烈的,来自于Eu3+离子的特征红光,强度最大的发射峰在615nm。     

铋掺杂铝硅酸盐玻璃的超宽带近红外发光性质

采用高温熔融法制备了组分为50SiO_2-xAl_2O_3-(50-x)MgO-Bi_2O_3(x=5,10,15,20,摩尔比)的铋掺杂铝硅酸盐玻璃。研究了铋掺杂铝硅酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了玻璃基质的光学碱度对铋离子宽带发光特性的影响。结果表明:在690nm和808nm的激发下,铋掺杂铝硅酸盐玻璃的红外荧光中心分别位于1106nm和1294nm;随光学碱度的增强,铋离子的红外发光强度减弱。并对铋离子超宽带发光的机理进行了探讨,认为其红外发光源于低价的Bi~+和Bi~(2+)。     

荧光粉NaSrB5O9:Ce3+,Pr3+,Eu3+, Tb3+的制备及结构表征

通过高温固相反应,合成了一种硼酸盐基质NaSrB_5O_9,讨论了通过调整H_3BO_3的含量以达到纯相。制备了系列稀土离子Ce~(3+)、Pr~(3+)、Eu~(3+)、Tb~(3+)单掺和Ce~(3+)-Pr~(3+)、Eu~(3+)-Tb~(3+)共掺于NaSrB_5O_9基质中的样品,均为潜在的稀土荧光材料。NaSrB_5O_9中心金属Sr~(2+)离子与8个O~(2-)离子配位,形成一个扭曲的十二面体。稀土离子认为取代并占据了Sr~(2+)的格位,在掺杂浓度范围内均保持NaSrB_5O_9的结构。在此,我们详细报道了上述样品的制备方法和结构表征过程。     

结构弛豫对Al~(3+)/Yb~(3+)共掺石英玻璃结构和性能的影响

采用溶胶–凝胶法结合高温烧结工艺制备Al~(3+)/Yb~(3+)共掺石英玻璃,通过在玻璃转变温度(Tg)以下对玻璃进行等温退火,研究了退火时间对Al~(3+)/Yb~(3+)共掺杂石英玻璃密度、折射率和光谱性质的影响,并利用X射线衍射、Fourier转换红外(FTIR)、Raman光谱、核磁共振等结构分析手段探索其影响机理。结果表明:当退火温度为900℃时,随着退火时间增加,Al~(3+)/Yb~(3+)掺杂石英玻璃的折射率逐渐增大,紫外吸收边逐渐蓝移,Yb~(3+)离子的吸收和发射截面逐渐下降,退火200 h后Yb~(3+)离子出现2个荧光寿命;在Tg温度以下退火,玻璃的非晶态特征和Al的配位数不会发生明显变化;玻璃的假想温度及结构混乱度随退火时间增加逐渐下降。