CaAl_2_O4:Eu~(3+)的制备、结构及光致发光特性

采用自蔓延燃烧合成技术成功制备了纯净的单相CaAl_2O_4:Eu~(3+)红色荧光体,并采用XRD分析及红外光谱对其进行了表征.结果表明:晶胞属立方晶系,P21/n空间群;晶胞参数a=0.870 0 nm,b=0.810 2 nm,c=1.522 2 nm,β=90.148 5°,Z=12.激发光谱在260～290 nm处带状强激发峰为O~(2-)→Eu~(3+)的电荷迁移带(CTB)跃迁吸收,322,365,387和397 nm处的激发峰分别来自~7F_0→~5H_3,~7F_0→~5L_8,~7F_0→~5G_2,~7F_0→~5L_6的跃迁吸收.发射光谱在579,589,617,655和701 nm处的发射峰分别归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_J(J=0,1,2,3,4)跃迁发射.SEM显示样品表面光滑、结晶好.     

776nm近红外光激发下NaY(WO_4)_2:Dy~(3+),Ho~(3+)上转换发光粒子的光学特性

采用水热法制备出NaY(WO+4)+2:Dy~(3+),Ho~(3+)上转换荧光材料。通过X线粉末衍射、扫描电子显微镜、激发光谱以及发射光谱对该材料特性进行表征。研究Dy~(3+)与Ho~(3+)的掺杂比例及退火温度对上转换发光效果的影响,并确定了最佳反应条件。探讨Dy~(3+)与Ho~(3+)的能量传递过程及上转换发光机制。研究结果表明:通过776 nm近红外光激发NaY(WO+4)+2:Dy~(3+),Ho~(3+),观察到Dy~(3+)的480 nm处蓝光发射峰以及577 nm处的黄光发射峰。其中蓝光主要来自于Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)跃迁,黄光由Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁产生。     

Al3+改性CaMoO4∶Pr3+荧光粉的发光性能

采用高温固相法合成了Al~(3+)掺杂的CaMoO_4:Pr~(3+)系列荧光粉,通过X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪等仪器对样品的物相、组成、结构及发光性能等进行了表征。X射线衍射结果表明,本次试验成功制备了CaMoO_4:Pr~(3+),Al~(3+)系列荧光粉,Pr~(3+)离子和Al~(3+)离子的共掺杂没有改变CaMoO_4基质的晶体结构;荧光光谱表明,CaMoO_4:Pr~(3+),Al~(3+)的~3P_0→~3H_6跃迁的发光强度随Al~(3+)离子掺杂浓度的增加呈先增大后降低的变化趋势,当Al~(3+)离子掺杂浓度为0.07时,发光强度达到最大,说明添加一定量的Al~(3+)可以提高CaMoO_4:Pr~(3+)材料的发光强度。     

稀土离子同1-苯基-3-甲基-4-二氯乙酰基吡唑酮-5配合物的研究

研究了 Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+)离子与1-苯基-3-甲基-4-二氯乙酰基吡唑酮-5(HPMDCP)配合物的超灵敏跃迁;用分光光度法测定了钕配合物的组成比为 Nd~(3+):HPMDCP=1:3.用元素分析和热重分析确定了 La~(3+)、Nd~(3+)、Dy~(3+)和 Y~(3+)固态配合物的组成为 RE(PMDCP)_3·2H_2O,并考查了红外、紫外吸收光谱.     

稀土离子掺杂LaAlO_3:RE(RE=Dy~(3+),Ho~(3+),Er~(3+))荧光粉的发光性能

采用溶胶凝胶法合成La_(1-x)AlO_3:xRE(RE=Dy~(3+),Ho~(3+),Er~(3+))荧光粉,对样品进行X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱(PL)等表征,探讨稀土离子的掺杂浓度对样品发光性能的影响。研究结果表明,合成的样品为三方晶体结构。在λex=354nm光激发下,Dy~(3+)位于482nm和576nm处的两个发射尖峰,分别归属于4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2的能级跃迁;在λex=454nm光激发下,Ho~(3+)位于545nm处的发射峰,归属于(5S2,5F4)→5I8的能级跃迁;而在λex=381nm光激发下,Er~(3+)在535nm和549nm的两个尖锐峰,分别归属于2 H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2的能级跃迁。在合成的样品中,Dy~(3+)的最佳掺杂浓度为x=0.01,荧光体发射白光,Ho~(3+)与Er~(3+)的最佳掺杂浓度均为x=0.015,荧光体均发射绿光。     

两相滴定法研究P_(507)萃取La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)的机理

本文介绍用两相滴定法测定在正辛烷中2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(代号P_(507))萃取La~(3+)、Ce~(3+),Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)的萃合物组成及相应的萃取反应常数K_M。     

稀土掺杂NaYF_4纳米颗粒的控制合成及上转换发光性质研究

通过在合成α-NaYF_4纳米球的基础上,改变NaF和稀土离子(RE=Y,Yb, Er/Ho/Tm)的摩尔比和反应时间合成出一系列不同长径比的β-NaYF_4纳米棱柱和纳米棒,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征,利用荧光光谱仪、荧光寿命仪对样品的多色发光性能进行研究。结果表明:在近红外光(NIR)激发下,掺杂不同激活剂离子Er~(3+)、Ho~(3+)、Tm~(3+)分别得到绿色(~4S_(3/2)→~4I_(15/2))、黄色(~5S_2→~5I_8)、蓝色(~1G_4→~3H_6)的上转换发光;Er~(3+)的~4S_(3/2)→~4I_(15/2)辐射跃迁衰减寿命为75.46μs, Ho~(3+)的~5S_2→~5I_8辐射跃迁衰减寿命为48.74μs, Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6辐射跃迁衰减寿命为165.97μs。     

Eu(Ⅲ)-β-二酮-氨基多羧酸三元配合物的精细荧光光谱与超灵敏跃迁

合成了4种Eu(Ⅲ)-β-二酮-氨基多羧酸三元配合物,经元素分析和化学分析测定其组成分别为K_2[Eu(CYDTA)BA)·2H_2O(Ⅰ)、K[Eu(NTA)BA]·2H_2O(Ⅱ)、K_2[Eu(IDA)_2BA](Ⅲ)和K_2[Eu(EDTA)BA](Ⅳ),用红外光谱、差热分析进行了表征.测定了配合物Ⅰ～Ⅳ在室温(298K)和液氮湿度(77K)下的荧光发射光谱,应用群论方法和Judd-Ofelt理论对低温精细光谱作了归属,根据配合物发射峰~5D_0→~7F_J(J=0.1,2和4)的Stark劈裂及强制电偶极f-f跃迁选律推断出配合物中心离子Eu(Ⅲ)的点对称性分别为:Ⅰ,C_(2v);Ⅱ,D_(3h);Ⅲ,C_4;Ⅳ,S_4.从荧光发射强度计算出表征Eu(Ⅲ)-配体共价程度的荧光发射相对强度参数η值(η=1(~5D_0→~7F_2)/I(~5D_0→~7F_1)依次为:1,5.8;Ⅱ,9.4;Ⅲ,11.2;Ⅳ,16.4.研究了配合物Ⅰ～Ⅳ的紫外-可見吸收光谱,测定了其在丙酮/水(1:1)溶液中的超灵敏跃迁振子强度P(~7F_0→~5D_2)分别为:1,0.32×10~(-6);Ⅱ,0.40×10~(-6);Ⅲ,0.52×10~(-6),Ⅳ,0.73×10~(-6).发现Eu(夏)配合物的吸收光谱超灵敏跃迁振子强度P(~F_0→~5D_2)与发射光谱的荧光相对参数η(I~5D_0→~7F_2)/I(~5D_0→~7F_1))之间存在线性关系:P=0.04η+0.066,由此得出Eu(Ⅲ)与配体间键的共价程度是影响超灵敏跃迁强度的主要因素,而与Eu(Ⅲ)点对称性无直接联系.     

利用磁圆二色谱研究PVP—Co^3＋配合物的电荷转移跃迁

首次利用MCD研究了聚(4-乙烯基吡啶)—CO~(3+)配合物的电子跃迁及电荷转移跃迁。说明在含有d~6的PVP—Co~(3+)配合物中,不仅有d—d电子跃迁,同时还有金属→配体的t_(2g)→t_(1U)~(π*)电荷转移跃迁,这在吸收光谱中是不好解决的。     

邻羟基苄胺-N,N,O-三乙酸(HBATA)及其络合物的研究(V)——萃取法测定La~(3+),Nd~(3+),Eu~(3+),Yb~(3+)与HBATA的络合物稳定常数

以1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮-5为萃取剂,用溶剂萃取法测定了水溶液中HBATA与La~(3+),Nd~(3+),Eu~(3+),Yb~(3+)生成的络合物稳定常数。     

核壳结构对水性NaYF_4:Pr~(3+)@NaYF_4一阶近红外量子剪裁的增强

采用共沉淀法成功制备出油性NaYF_4:Pr~(3+)和NaYF_4:Pr~(3+)@NaYF_4纳米颗粒,通过盐酸酸洗改性处理,获得水性NaYF_4:Pr~(3+)和NaYF_4:Pr~(3+)@NaYF_4纳米颗粒.分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪对纳米颗粒的结构、形貌和发光性能进行表征与分析,探究核壳结构对发光性能的影响.结果表明:制备的水性NaYF_4:Pr~(3+)和NaYF_4:Pr~(3+)@NaYF_4纳米颗粒结构均为六方相,形貌均为球状,且在水溶液中分散性良好.荧光光谱证明了在444 nm光激发下,NaYF_4:Pr~(3+)存在一阶近红外量子剪裁,其量子剪裁机制为:Pr~(3+)被激发到~3P_2并迅速无辐射弛豫至~3P_0,进而产生两步级联双光子发射~3P_0→~1G_4(915 nm)、~1G_4→3H4(990 nm).具有核壳结构的水性NaYF_4:Pr~(3+)@NaYF_4纳米颗粒相比于水性NaYF_4:Pr~(3+)纳米颗粒,其近红外量子剪裁发光强度增强了2.6倍.增强原因为NaYF_4:Pr~(3+)@NaYF_4纳米颗粒的壳层起到保护作用,使得盐酸改性处理未在发光中心附近产生缺陷.     

Li_2SiO_3:Eu~(3+)红色荧光粉的制备与发光性能

以LiOH·H_2O、Si(OC_2H_5)_4和Eu(NO_3)_3·6 H_2O为主要原料,采用简单的机械球磨法,在室温下合成了Li_2SiO_3:Eu~(3+)荧光粉前驱体,再经高温灼烧,得到一系列Li_2 SiO_3:x%Eu~(3+)红色荧光粉。研究了灼烧温度、保温时间及Eu~(3+)的物质的量浓度对产物的结构和发光性能的影响。结果表明,当x在1.5~15这个较宽的范围内,随着Eu~(3+)物质的量的增加,Li_2SiO_3:x%Eu~(3+)荧光粉的物相组成保持不变,且直到x值达到12之后,才出现了浓度淬灭现象;当灼烧温度为1173K、保温时间为2h时,荧光材料的发光强度达到最大值。在467 nm激发下,基于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2(615 nm)跃迁,Li_2SiO_3:Eu~(3+)荧光粉发射出强烈的红光。     

熔盐法制备NaCa_2Mg_2(VO_4)_3:Eu~(3+)白色荧光粉

采用熔盐法合成了NaCa_2Mg_2(VO_4)_3:Eu~(3+)白色荧光粉,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和荧光光谱仪(FL)对样品的物相、形貌和发光性能进行了分析表征,结果表明:所得NaCa_2Mg_2(VO_4)_3:Eu~(3+)样品为纳米棒状,平均直径约为50nm,平均长度约为100nm;在279nm紫外光激发下,NaCa_(2-x)Mg_2(VO_4)_3:xEu~(3+)的发射光谱由一个宽带谱(400～580nm)和若干个尖锐特征峰组成,宽带峰属于VO_4~(3-)的~3T_2→~1A_1辐射跃迁,特征峰分别位于592 nm、612 nm、655 nm和710 nm处,属于Eu~(3+)的~5D_0→~7FJ跃迁,其中,对应于~5D_0→~7F_2跃迁的612nm发射峰强度最高。样品的最佳合成温度为600℃。当Eu~(3+)掺杂量为x=0.100时,NaCa_(1.9)Mg_2(VO_4)_3:0.1Eu~(3+)的色坐标(0.3242,0.3268)接近标准白光色坐标(0.333,0.333)。     

稀土β-二酮配合物ECD谱的理论解析

稀土金属配合物由于具有优良的光磁性质和非对称催化能力,多年来受到了人们的普遍关注。文章以稀土β-二酮配合物[Ln(dbm)_3(H_2O)](dbm=1,3-二苯基-1,3-丙二酮,Ln=La~(3+),Nd~(3+),Eu~(3+),Sm~(3+)),[Yb(d-hfbc)_3(H_2O)]和[Yb(l-hfbc)_3(TPPO)_2](d/l-hfbc=3-七氟丁烯(+)/(-)樟脑,TPPO=氧化三苯基膦)为例,重点讨论了该类配合物ECD谱的理论解析。计算结果表明,理论ECD谱与实验谱吻合得很好,该类配合物在可见紫外区的ECD谱是由配体的π→π*激子耦合跃迁产生的,ECD谱中负手性的和正手性的激子裂分分别对应于Δ和Λ金属中心手性。这一结论对于深入理解稀土配合物绝对构型与手征光学性质之间的关系具有重要的科学意义。     

镧系离子(Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))与水杨酸及二安替吡啉甲烷三元配合物的制备和超灵敏跃迁

用光度法研究了乙醇-水溶液中镧系离子(Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))与水杨酸(HSal)及二安替吡啉甲烷(DAM)三元配合物的超灵敏跃迁,测得三元配合物的组成比为Ln~(3+):HSal:DAM=1:3:1.制备了固态钕三元配合物,并用元素分析、红外和紫外光谱以及热谱进行了表征.     

应用于光学温度传感器的Er3+/Yb3+共掺的YAG晶体的光热性能研究

论文测量了在975nm激光二极管激发下,Er~(3+)/Yb~(3+)共掺YAG晶体的上转换荧光光谱.实验结果表明:该晶体在波长为523、546和558nm激发下出现强的上转换绿光,它们分别来自于Er~(3+)离子跃迁:~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)(1)→~4I_(15/2)和~4S_(3/2)(2)→~4I_(15/2).随着样品温度的增加,上转换绿光的强度比发生变化.基于荧光强度比~2 H_(11/2)/~4S_(3/2)(1)和~2H_(11/2)/~4S_(3/2)(2),荧光温度传感器的灵敏度最大值为～0.0023K~(-1)和～0.0017K~(-1).研究成果对荧光温度传感器的发展有很大程度上的帮助.     

白光LED用橙红色荧光体Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+)的制备和光谱性质

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型橙红色发光材料Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+).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:此发光材料与Sr_2MgSi_2O_7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品的一次颗粒近似球形,粒径在100 nm左右.样品Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+)的激发光谱在220～300 nm内出现一宽带吸收,归属于Eu~(3+)-O~(2-)之间的电荷迁移带,300 nm以后出现的锐线峰为Eu~(3+)的f→f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,对应于Eu~(3+)的基态到~5L_6激发态跃迁吸收,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发.发射光谱由2个强发射峰组成,位于592 nm和618 nm处,分别属于典型的Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1和~5D_0→~7F_2跃迁.此外,研究还发现共掺杂适量Ti使得发光颜色由橙红色向红色转变,发光强度明显增强.     

镧系离子(Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))—1-苯基-3-甲基-4-七氟丁酰基吡唑酮-5—8-羟基喹啉三元配合物的超灵敏跃迁现象的研究

通过对L_n~(3+)(Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))—1—苯基—3—甲基一4-七氟丁酰基吡唑酮—5(pmHFP)—8-羟基喹啉(Ox)体系乙醇溶液的分光光度法研究以及对钕的相应配合物的元素分析证实,形成了组分比为:L_n~(3+):pmHFp:Qx=1:3:1的三元配合物。计算了各相应配合物超灵敏跃迁的光吸收振子强度(p)值,并讨论了有关的规律性。     

微波辅助合成色控型CMC-Tb/Eu纳米复合物的荧光性质

微波辅助下通过共同沉淀法制备了一系列可色控的CMC-Tb/Eu复合物,并通过SEM-EDS、TEM、XPS、UV-Vis,荧光光谱和荧光寿命检测等方法考察了复合物的形貌、结构、荧光性能以及能量转移特征.结果表明:CMC-Tb/Eu复合物的表面与CMC的相比裂痕多,有小粒子集聚于CMC表面,颗粒为实心结构,平均直径为75~98 nm;纳米复合物中金属离子都与CMC分子链上的—OH、—COO~-以及—COC—中O原子发生配位键合和离子;CMC为主要的光能量吸收体,在其与稀土离子的能量传递过程中,传递给Tb~(3+)的效率要远大于传递给Eu~(3+);在激发光为350 nm下,CMCTb/Eu发射光谱中存在~5D_4→~7F_5(544 nm)和~5D_4→~7F_6(489 nm)Tb~(3+)跃迁峰;589 nm和616 nm附近的两个发射峰是由Tb~(3+)的~5D_4→~7F_3和~5D_4→~7F_4跃迁以及Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1和~5D_0→~7F_2跃迁叠加所致;实现了荧光光色可控.Tb~(3+)的~5D_4→~7F_5跃迁峰强度变化以及纳米复合物的荧光寿命变化证明了纳米复合物存在Tb(Ⅲ)Eu(Ⅲ)能量转移.     

稀土摩擦发光配合物(Ⅰ)——Sm~(3+),Eu~(3+),Tb~(3+)的TTA和TPPO三元配合物

首次合成了具有摩擦发光性能的Sm~(3+),Eu~(3+)和Tb~(3+)与噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、三苯基氧化膦(TPPO)的三元配合物.实验测得它们的化学式为Ln(TPPO)_2(TTA)_2(NO_3)(Ln=Sm,Eu,Tb).它们分别为浅黄(Sm)、粉红(Eu)和浅黄(Tb)的晶态物质.通过热分析、电导、吸收光谱以及荧光光谱研究了它们的理化性质.这些配合物在365nm紫外灯照射下发出很强的特征荧光.在日光下或黑暗中轻轻搅动或用玻璃棒摩擦时能发出明亮的颜色和与荧光相同的光.