新型黄绿色发光材料Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+的合成及光谱分析

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型荧光粉Sr2MgSi3O9 :Tb3+、Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+,用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明,所合成的发光材料与Sr2MgSi2O7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品一次颗粒近似球形,粒径在100nm左右.Sr2MgSi3O9:Tb3+的激发光谱为一位于249nm的宽带,发射光谱主要由473、491、547、585nm等一系列发射峰组成,其中473nm(5D3→<7F3)为主发射峰,547nm(5D4→7F5)为次发射峰;样品Sr1.955MgSi3O9:Tb3+0.04,Ce3+0.005的激发光谱由峰值分别位于249和335nm的双激发带组成,其中后者为主激发带.在335nm激发下,其发射光谱由两部分组成,其中400nm附近的带状发射对应于Ce3+的发射,而491、547、588nm处的发射峰归属为Tb3+的5+D4→7FJ(J=6,5,4)跃迁发射,最强峰位于547nm,对应Tb3+的5D4→7F5跃迁.此外,探讨了Ce3+掺杂量对样品发光亮度的影响,发现Ce3+可以把能量传递给Tb3+,对Tb3+起到敏化作用.     

颜色可调Y(PO3)3:Tb3+,Yb3+上转换发光材料的共沉淀制备及性能

采用共沉淀法制备Tb3+,Yb3+共掺杂Y(PO3)3上转换发光材料,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和上转换荧光光谱仪(UPL)对制备产物的结构和性能进行表征分析.结果表明,所制备样品属于单斜晶系空间群为P21/c的Tb3+和Yb3+共掺杂Y(PO3)3晶体.在近红外光的激发下,所制备Y(PO3)3:x Tb3+,20％(摩尔分数,下同)Yb3+样品发射出Tb3+特征的蓝绿色光.Tb3+掺杂量直接影响着制备产物的上转换发光性能,当Tb3+掺杂量为2％ ～10％时,Tb3+的5 D4→7 F6发射峰分裂为481 nm和491 nm两个发射峰;当掺杂量为5％～20％时,位于547 nm处绿光发射为最强发射峰;当Tb3+掺杂量高于20％时观察到浓度猝灭现象.Tb3+/Yb3+的掺杂量比例和近红外光激发功率密度对所制备样品的上转换发光性能也有明显影响.适当调节样品中Tb3+/Yb3+掺杂比例可实现对制备的Y(PO3)3:x Tb3+,20％Yb3+样品的上转换发射蓝绿光颜色的调控.对Y(PO3)3:Tb3+,Yb3+样品的上转换发光机理进行探索,其中属于Tb3+特征的5 D3→7 FJ(J=6,5,4)和5 D4→7 FJ(J=6,5,4,3)跃迁带发射分别属于三光子吸收和双光子吸收机制.     

低温单斜相BiPO_4∶Tb~(3+)纳米晶的合成及其发光性能

以无水乙醇为反应溶液,采用室温共沉淀制备了低温单斜相BiPO4∶Tb3+绿色荧光纳米材料,并进行高温烧结处理。利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光光谱分别对所得样品的相结构、形貌以及发光性能进行研究。结果表明:通过高温烧结,样品没有发生晶型转变,仍然保持单斜相结构和纳米颗粒形貌。同时,Tb3+离子作为绿色发光中心进入到BiPO4的晶格中取代Bi 3+的格位,在370nm激发下,观察到Tb3+离子的特征跃迁(5D4→7FJ,J=6~3),其中以5D4→7F5跃迁发射(543nm)为主;并考察了BiPO4∶Tb3+纳米晶发光强度随Tb3+掺杂量的变化关系,发现其淬灭浓度高达20mol%。     

热分解法合成Y2O3∶Eu3+纳米球及红色荧光性质研究

用热分解法在油酸和油胺混合溶剂中,320℃条件下,反应3h,成功制备了Y2O3:Eu3+纳米球。透射显微镜(SEM)和X粉末衍射仪(XRD)表征结果表明,成功合成了尺寸大约为15nm的Y2O3:Eu3+纳米球,JCPDS号为82-2415。且在紫外灯照射下,溶解于环己烷中的Y2O3:Eu3+纳米晶发射出比较强的红光,从荧光发射光谱上发现,发射峰的位置为594nm、614nm、628nm和709nm,分别对应Eu3+离子的5 D0→7F1,5 D0→7F2和5 D0→7F4跃迁。     

绿色荧光粉Zn_2Ca(PO_4)_2:Tb~(3+)的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+,测定了该荧光粉的XRD图谱、激发光谱及发射光谱。XRD图谱表明在高温还原气氛下合成了纯相的荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+。该荧光粉的激发谱位于340～400nm。在紫外激发下主要发射峰位于490、544、584、622nm,对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3的特征发射。考察了Tb3+的掺杂浓度对样品发光效率的影响,分析了Tb3+的544nm发射的自身浓度猝灭机理并探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光的影响。此绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+是一种很有潜力的适于UVLED管芯激发的发光粉。     

纳米Y2O2S∶Tb X射线发光粉的合成及发光性质

以EDTA为螯合剂、尿素为沉淀剂,采用络合沉淀法制备了Y2O2S:Tb纳米X射线发光粉.通过X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)光谱和X射线激发发光(XEL)光谱对纳米发光粉进行了表征,并研究了纳米晶的发光性能及Tb3+离子的能量传递过程.研究表明:所制备样品显示了单一的六角结构,其一次粒径约为32nm.在254nm紫外光和X射线激发下,Y2O2S:Tb X射线发光粉都显示了Tb3+离子的特征发射峰,分别起源于5D3和5D4能级到基态能级的跃迁.     

纳米Y2O2S:Tb X射线发光粉的合成及发光性质

以EDTA为螯合剂、尿素为沉淀剂,采用络合沉淀法制备了Y2O2S:Tb纳米X射线发光粉.通过X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)光谱和X射线激发发光(XEL)光谱对纳米发光粉进行了表征,并研究了纳米晶的发光性能及Tb3+离子的能量传递过程.研究表明:所制备样品显示了单一的六角结构,其一次粒径约为32 nm.在254 nm紫外光和X射线激发下,Y2O2S:Tb X射线发光粉都显示了Tb3+离子的特征发射峰,分别起源于5D3和5D4能级到基态能级的跃迁.     

电纺制备LaOCl:Eu3+纳米纤维及其荧光性能研究

采用静电纺丝与高温煅烧法结合制备了圆片串联的LaOCl:Eu3+荧光纳米纤维。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、荧光分析(PL)对样品形貌和结构进行表征。结果表明,所得LaOCl:Eu3+纳米纤维是以圆片串联成直径为50~150nm的纤维,其可被295nm的紫外光有效激发,在615nm处出现最强峰,对应于发射红光的5 D0→7F2电偶极特征跃迁。     

Eu掺杂纤维状Sr_2SiO_4的合成与发光性能

采用凝胶-燃烧法合成了Sr2SiO4∶Eu3+红色荧光粉,利用XRD、SEM、PL对样品进行了结构、形貌及发光性能表征。结果表明,所得样品为单斜晶系结构,呈粒径为0.1～0.3μm、长1μm左右的纤维状小颗粒。在波长394nm的紫外激发下,样品发射光谱由位于红光区的5个主要荧光发射峰组成,峰值分别位于578nm、590nm、612nm、650nm和700nm,对应Eu3+的5 D0→7F0、5 D0→7F1、5 D0→7F2、5 D0→7F3和5 D0→7F4特征跃迁发射,612nm处的发射最强,是一种适用于白光LED的红色荧光粉。     

静电纺丝技术制备一维LaPO4:Eu3+红光微纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了Eu3+掺杂的LaPO4微纳米纤维.通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),热重-差热(TG-DTA)及荧光光谱(PL)对所得样品进行了表征.样品焙烧800℃后的XRD图谱与单斜LaPO4的标准卡片JCPDS-35-0731基本吻合;在波长为409 nm的紫外光激发下,发射光谱由Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)特征发射组成,5D0-7F2(在618 nm处)跃迁最强,表现为Eu3+的红色特征发射;LaPO4:Eu3+微纳米纤维中Eu3+的最佳掺杂浓度为5 mol%.Eu3+的光致发光衰减曲线符合单指数行为,其寿命(τ)为3.7ms.     

掺杂稀土Tb的β-Ga2O3纳米纤维的结构及其光致发光研究

采用电纺丝法制备了铽(Tb)掺杂的氧化镓(Ga2O3)纳米纤维,并用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和光致发光谱(PL)对其进行了一系列的表征.结果表明,900℃退火的纳米纤维尺寸约为100nm,晶体结构是β相的Ga2O3,Tb离子5D4-7F5跃迁对应的550nm绿光发射最强.在稀土掺杂的纳米纤维的光致发光谱中没有发现β-Ga2O3缺陷能级的发光,用能量传递理论解释了这一现象.     

KCaPO4:Tb3+绿色荧光粉的发光特性

采用高温固相法合成了KCaPO4:Tb3+绿色荧光粉,并研究了材料的发光性质.KCaPO4:Tb什材料呈多峰发射,发射峰为437、490、545、587和623nm,分别对应Tb3+的5D3→F4和5D4→FJ=615,4,3跃迁发射,主峰为545nm;监测545nm发射峰,所得激发光谱由4f7 5d1宽带吸收(200...     

绿色荧光粉Y_2GeO_5:Bi~(3+),Tb~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相法制备绿色荧光粉Y2GeO5∶Bi3+,Tb3+,利用X射线衍射仪、扫描电镜、激光粒度仪和光致发光光谱对其性能进行表征,并探讨Bi3+和Tb3+离子掺杂量对发光性能的影响。结果表明,掺杂Bi3+和Tb3+分别作为敏化剂和发光中心进入到Y2GeO5的晶格中,最佳掺杂量分别为1.2%、8%(摩尔分数);样品为类球形颗粒,其d50为6.39μm;峰值为314 nm的激发带由Bi3+离子、基质激发峰以及Tb3+的7F6→5D1复合而成;在314 nm波长激发下,发射光谱呈现峰值为373 nm宽带和位于430⁶50 nm的多个锐利峰;Bi3+离子掺杂使5D4→7F5的发光强度提高3倍。     

KBaPO4:Tb3+材料制备及其发光特性

采用高温固相法合成了KBaPO4:Tb3+绿色发光荧光粉,并研究了材料的发光性质.KBaPO4:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于437、490、545、586和622 nm,分别对应Tb3+的5D3→7F4和5D4→7FJ=6,5,4,3跃迁发射,主峰为545 nm;监测545 nm发射峰,所得激发光谱由4f 7-5d1的宽带吸收(200～330 nm)和4f-4f电子吸收(330～400 nm)组成,主峰为380 nm.研究了Tb3+掺杂浓度,电荷补偿剂Li+、Na+、K+和Cl-,及敏化剂Ce3+对KBaPO4:Tb3+材料发射强度的影响.结果显示,调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可在很大程度上提高材料的发射强度.上述结果表明KBaPO4:Tb3+材料是一种很好的近紫外光激发型高效绿色发光荧光粉.     

低温燃烧法合成γ-LiAlO2:Eu3+红色荧光粉及其发光性能

低温燃烧法合成了γ-LiAlO2:Eu3+红色荧光粉,采用XRD、SEM、PL对样品进行了结构、形貌及发光性能表征。结果表明样品为四方晶系结构,在395nm的紫外光激发下,样品发射峰位于578、588、613、651和700nm,对应Eu3+离子的5 D0→7FJ=0,1,2,3,4的能级跃迁,主峰位于613nm处。其发光强度与Eu3+和H3BO3的掺量密切相关。     

共沉淀法合成CaO:Eu~(3+)红色荧光粉的研究

采用共沉淀法合成CaO:Eu3+红色荧光粉,探讨了Eu3+离子的掺杂量、煅烧温度和煅烧时间对样品发光性能的影响,并利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光度仪(PL-PLE)等仪器对样品的性能进行表征.结果表明:掺杂Eu3+作为发光中心进入到CaO基质的晶格中,其最佳掺杂量为1.5%(摩尔含量);最佳煅烧温度和煅烧时间分别为1100℃和4h,样品的激发峰位于200~290nm之间,对应于Eu3+-O2-的电荷迁移跃迁(CTB),属于宽带激发;Eu3+离子主要占据严格对称的格位,其最大发射峰位于592nm,对应于5D0→7F1磁偶极跃迁,属于红色发光.     

Ce~(3+)和Sm~(3+)共掺杂钒酸钇荧光粉合成及发光性能研究

用均相共沉淀法将铈离子(Ce~(3+))、钐离子(Sm~(3+))共掺杂钒酸钇(YVO_4)制得(Sm_(0.01)Y_(0.99-x))VO_4∶Ce_x~(3+)荧光粉。采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪(PL)对制得荧光粉的晶体结构、颗粒形貌以及发光特性进行了分析。结果表明,Ce~(3+)、Sm~(3+)掺入YVO_4荧光粉的相结构仍为四方锆型结构,随着Ce~(3+)离子掺杂浓度的增大,XRD的衍射峰更加明显,SEM显示Ce~(3+)离子掺杂浓度的增大,荧光粉颗粒团聚更加严重,颗粒尺寸约80nm。荧光粉的激发峰在460nm,与蓝光LED的发射峰吻合,发射峰在580nm左右,属于橙光,且随着Ce~(3+)浓度的增加,荧光变强,有利于提高LED的显色指数。     

HA:RE(RE=Eu3+、Tb3+)纳米棒的制备与细胞毒性研究

采用EDTA为模板,以CaCO3、NH4H2PO4、Eu2O3、Tb7O4、HNO3为原料,用NH3 H2O调节pH值,成功制备了掺铕羟基磷灰石(HA:Eu3+)及掺铽羟基磷灰石(HA:Tb3+)纳米棒,并采用XRD、场发射环境扫描电子显微镜、荧光光谱、酶联监测仪等对其荧光及细胞毒性进行了研究。结果表明:制备的HA:Eu3+纳米棒最强发射峰位于617 nm处,发射出明亮的红光;制备的HA:Tb3+纳米棒最强发射峰位于544 nm处,发射出明亮的绿光;细胞毒性研究表明HA:RE(RE=Eu3+、Tb3+)纳米棒是一种良好的生物示踪材料。     

废弃玉米苞叶制备碳化硅纳米颗粒

以废弃的玉米苞叶和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,硝酸钴为催化剂,在氩气保护气氛下通过碳热还原反应制备出均匀分布的碳化硅纳米颗粒。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)对所得碳化硅进行表征。结果表明:制得的均匀分布的β-SiC纳米颗粒尺寸介于15~60nm。激发波长为290nm时,样品具有最强的发射峰。当激发波长从290nm增加到330nm时,发射峰位置固定在466nm;当激发波长从330nm增加到390nm时,发射峰位置出现了明显的蓝移。     

一种新型红色长余辉材料的制备及其发光性能

采用高温固相法制备出Sr3Al2O6∶Eu3x+红色荧光材料,可被可见光激发。在392和463nm激发下的线状发射峰,可归属为Eu3+离子的5DJ(J=0,1,2,3)→7FJ(J=0,1,2,3,4,5)跃迁,以612和617nm附近对应于5D0→7F2的电偶极跃迁发光最强。随着Eu3+掺杂量的增加,612nm附近发射峰相对减弱,而617nm处的发射峰相对增强,当x值为0.16时,样品发光强度最大。将所制样品与蓝、紫色长余辉材料混合,在停止光照后,利用长余辉材料所发出的光作为激发光源,使样品能够继续发射红光,从而得到一种新型的红色长余辉材料。