稀土离子配合物敏化发光效应的实验研究

文章通过对自行制备出的稀土离子Eu3+ Sm3+和Tb3+的α-噻吩甲酰三氟丙酮(TTFA)配合物Eu(TTFA)3 Tb(TTFA)3 Sm(TTFA)3 等及稀土离子Eu3+ Sm3+和Tb3+共掺配合物进行了荧光光谱的分析.得出稀土离子Eu3+ Sm3+　Tb3+ 与配体TTFA以及稀土离子Eu3+ Sm3+　Tb3+之间的敏化特性。     

用于聚合物光纤的稀土离子配合物光谱特性研究

采用三种配体苯甲酰丙酮(BA)、苯甲酰三氟丙酮(BFA)、α-噻吩甲酰三氟丙酮(TTFA)与EuCl3和SmCl3合成了六种二元配合物Eu(TTFA)3,Eu(BA)3,Eu(BFA)3,Sm(TTFA)3,Sm(BA)3,Sm(BFA)3,通过测试比较其荧光光谱发现Eu(TTFA)3,Eu(BA)3,Eu(BFA)3在618nm处产生很强的荧光;Sm(TTFA)3,Sm(BA)3,Sm(BFA)3在650nm处有荧光峰产生;通过分析配合物和配体的能级关系,不同配体间发光效率的差异,不同稀土离子的发光特性的差异,发现了TTFA是Sm3 和Eu3 的优良配体,Eu3 具有较高的发光效率。在Sm3 和Eu3 的共掺杂中,选取TTFA做配体,发现Sm3 对Eu3 有明显的敏化效应。     

稀土铕铽四元配合物的光学性能研究

为了得到发光性能更好的稀土荧光配合物,合成了以BA、1,10-phen为第1和第2配体系列铕、铽双核稀土有机配合物Eu1-xTbx(BA)3phen,并测试了不同浓度下各个配合物的紫外吸收光谱和荧光光谱,同时对双核稀土配合物的能量转移过程进行了讨论.结果表明,在合成的系列配合物中,配体苯甲酰丙酮和1,10-phen是Eu3+的优良配体,第2种稀土离子Tb3+的掺入对稀土离子Eu3+的发光有明显的敏化效应.目标配合物是一种发光性能良好的稀土配合物.     

系列稀土配合物Re_(1-x)Tb_x(TTFA)_3Phen的合成及光学性能研究

合成了以TTFA、1,10-Phen为第一和第二配体的系列铕和钐、铽(用Re表示钐、铕)双核稀土有机配合物Re11-xTbx(TTFA)3Phen,测试了不同掺杂浓度的各个配合物的紫外吸收光谱和荧光光谱.由紫外吸收光谱可以看出,稀土有机配合物的吸收峰主要来自有机配体.讨论了配合物的传能机理.荧光光谱表明,铽离子对钐离子有敏化效应,铽离子对铕离子有强烈的敏化效应.     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_2材料的制备及发光性能研究

采用水热法制备出NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+下转换发光材料。通过X射线粉末衍射、红外光谱、荧光激发和发射光谱对其进行表征。讨论了不同反应温度及Eu3+掺杂浓度对NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+的晶体结构和发光性能的影响,得到水热温度为180℃及Eu3+浓度为摩尔分数0.7%时,样品具有最佳的发光效果。在395nm光激发下,观察到了591nm处橙光发射峰以及616nm处强红光发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。并研究了NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+材料中Tb3+对Eu3+的敏化作用及能量传递过程。     

稀土离子掺杂对钨酸盐荧光粉发光性能的研究(英文)

红色荧光粉的在制备荧光转换型白光LED时是不可或缺的,因为红色荧光粉在制备高显色指数白光LED中发挥着重要的作用。LiEuW2O8是最近几年最新发展起来的一种很有潜力的红色荧光粉。主要研究了稀土离子掺杂对LiEuW2O8发光性能的影响。采用高温固相法制备钨酸锂铕系列红色荧光粉。La3+和Sm3+取代LiEuW2O8中的Eu3+,La3+和Sm3+通过再吸收的方式将能量传递给Eu3+,实现对Eu3+的敏化作用。La3+和Sm3+的掺杂并没有改变样品的激发和发射峰,也没有改变晶体结构,但是掺入后能显著提高样品的发射强度。La3+的最佳掺杂量(物质的量分数)为3%,Sm3+的最佳掺杂量为4%。     

Eu3+,Li+共掺杂ZnO薄膜结构与发光性质的研究

为了研究Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜结构与发光性质,采用脉冲激光沉积方法在P型单晶Si（111）衬底上制备了Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜,其中,Eu3+作为发光中心,而Li+作为低价电荷的补偿离子和发光敏化剂。分别对样品进行了X射线衍射谱测试和光致发光谱分析。得出的数据中X射线衍射谱显示,Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜具有c轴择优取向,X射线衍射谱中除ZnO晶向以外没有出现其它结晶峰;Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜的光致发光谱与ZnO纯晶体薄膜的发射光谱基本相似,但是掺杂ZnO薄膜的紫外发光峰却出现红移现象,峰值位于382nm处,且发光峰也不尖锐。当以395nm的激发光照射样品时,在光致发光光谱中观察到了稀土Eu3+在594nm,613nm附近的特征发光峰。结果表明,掺杂元素Eu3+,Li+均已进入到ZnO晶格中,形成了以Eu3+为发光中心的ZnO纤锌矿结构。     

Eu(BA)3．phen·H2O/PVP复合薄膜的制备与表征

将Eu(BA)₃．phen·H₂O掺杂到聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)中制备了三元稀土配合物/PVP复合薄膜。首先,在乙醇/水溶剂中合成了铕(Eu 3＋),苯甲酸(BA),1,10-邻菲啰啉(phen)的三元稀土配合物。然 后以乙醇和N,N -二甲基甲酰胺为溶剂,按稀土配合物与PVP质量比为1∶9,将稀土配合物掺杂到PVP溶液 中。最后将混合液滴到聚四氟乙烯基片上,制备出Eu(BA)₃．phen·H₂O/PVP复合薄膜。 复合薄膜在可见光区具有很好的透明性。通过元素分析、红外光谱、X射线衍射分析和荧光 光谱对样品进行了表征。确定稀土配合物的组成为Eu(BA)₃．phen ·H₂O。红外光谱结 果表 明:复合薄膜中PVP与稀土配合物分子之间有相互作用;X射线衍射结果表明:稀土配合物在 与PVP复合过程中出现了某些晶面的定向生长;发射光谱结果表明:PVP复合薄膜具有Eu 3＋ 的红色特征发射。与稀土配合物相比PVP复合薄膜中Eu³⁺离子周围的局域对称性降 低。激发光谱结果表明:PVP与Eu³⁺之间可能有能量传递。     

Bi3+共掺和能量传递对BaY2Si3O10: Eu3+发光的调制和影响

荧光粉BaY2Si3O10: Bi3+, Eu3+经高温固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi3+共掺下BaY2Si3O10: Eu3+的激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带和系列Eu3+的 f – f 窄吸收峰,发射谱为Eu3+的5D0-7FJ橙-红光发射。当用285 nm 紫外光激发时,Bi3+到Eu3+间存在有效的能量传递,导致Bi3+的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱,而Eu3+的橙-红光发射显著增强;随着Eu3+浓度的增加,能量传递效率也随之提高。最佳Eu3+浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi3+共掺时明显改善和提升荧光粉在电荷转移带(200 – 350 nm)的激发效率。Bi3+到Eu3+间主要的能量传递机制是通过四极–四极相互作用实现,并且能量传递的临界作用距离是1.604 nm     

稀土配合物Eu（TTFA）3的非线性光学性质的研究

我们合成了稀土配合物Eu（TTFA）3,并且用二甲基甲酰苯胺（DMF）作为溶剂将其配制成浓度为6．8×10^-5mol／L作为待测样品,采用脉冲宽度为20ps,波长为532ran的激光束作为光源,对该样品的三阶非线性进行Z-扫描实验,测得Eu（TTFA）3溶液的非线性折射系数n2=5．6×10^-19m^2／W和双光子吸收系数β=8．1×10^-13m／W。通过计算可得分子的三阶超级化率Y为2．5×10^-30esu,对应于固体样品的三阶极化率x^131为2．1×10^-9esu。此结果表明Eu（TTFA）3具有较大的非线性光学特性。     

Bi3+, Eu 3+, Tb3+ 掺杂Lu3TaO7的发光性能研究

采用固相反应法制备了Bi ³⁺ 、Eu³⁺ 、Tb³⁺ 掺杂的Lu₃TaO₇。测量了样品的X射线衍射谱、激发和发射光谱及荧光衰减曲线。三种离子掺杂的Lu₃TaO₇均呈现出强的荧光发射,其中Bi³⁺具有峰位在431 nm处的一强发射宽带,衰减寿命为16.8 μs,Eu ³⁺ 、Tb ³⁺ 则表现出稀土离子的特征锐发射峰,衰减寿命分别为1.26 ms和1.20 ms。因此,它们均是具有潜在应用前景的重闪烁体材料。     

Tb3+-Yb3+离子对的近红外量子剪裁进展研究

近红外量子剪裁能够有效地提高硅太阳能电池的效率。稀土元素种类繁多,能级丰富,常被用于制作近红外量子剪裁发光材料。研究者们用适当的方法制成发光材料之后,测量材料的吸收光谱,激发光谱和发射光谱。根据这些数据计算得到材料的量子效率。其中Tb3+-Yb3+离子对备受关注。Tb3+吸收紫外-可见光,通过协同能量传递把能量传递给Yb3+离子。Yb3+离子跃迁辐射出1000nm左右的近红外光。该波段的光子能够被硅太阳能电池吸收利用。Tb3+-Yb3+离子对在不同掺杂浓度,不同基质中得到的量子效率不同。     

稀土掺杂光功能玻璃及器件应用（特邀）

稀土的发光和激光性能都是由其4f电子在不同能级之间的跃迁产生的。由于稀土离子的独特性能,使得稀土掺杂光功能玻璃无论作为主动还是被动元器件,均在高功率激光系统发挥着重要作用。掺钕磷酸盐激光玻璃和掺铒磷酸盐激光玻璃,具有高稀土离子掺杂浓度、大尺寸和高均匀制备特性,分别是1 um和1.5 um人眼安全波段重频-大能量激光器的重要增益介质材料;光致热折变玻璃及体光栅器件,可实现波长选择和模式选择功能,具有衍射效率高、热稳定性好和抗损伤阈值高等特点,是高功率激光系统中重要的、多功能元器件。文中主要介绍了上海光机所最近几年在掺钕磷酸盐激光玻璃,掺铒磷酸盐激光玻璃以及掺铈的光致热折变玻璃及体光栅器件的研究进展。     

二极管泵浦准三能级固体激光器的新进展

对比了掺Nd3 、Yb3 、Ho3 、Tm3 等稀土离子的准三能级固体激光的特性,分析了它们在圆棒、板条、薄片、光纤等构型的固体激光器中的工作性能.着重总结了高平均功率掺Yb3 固体激光器的最新进展,最后简要介绍了本研究小组在高功率Yb:YAG/YAG复合板条激光器和光纤激光器两方面的最新研究结果.     

Yb3+/Er3+共掺ZnF2粉末上转换发光特性研究

为了研究ZnF₂作为基质材料、稀土离子Yb3+和Er3+共掺摩尔分数不同时的发光性能,采用高温固相法,在820℃时制备稀土掺杂ZnF₂样品,并对各个样品进行上转换发射光谱测试。将激发功率与上转换发射功率进行曲线拟合,确定Yb3+和Er3+光子吸收过程。结果表明,在980nm半导体激光器激发下,样品在可见光区域内存在533nm,555nm和655nm 3个上转换发射峰,发射的红光强度大于绿光强度,吸收光子数目依次为1.73,1.75,1.88,确定3个发射峰均对应于双光子吸收。此研究说明稀土离子掺杂ZnF₂材料将在上转换红色荧光粉领域有重要的应用前景。     

稀土掺杂Y2O3纳米晶发光材料的研究进展

总结了近几年稀土掺杂Y2O3纳米晶发光材料的研究工作。回顾了Y2O3:Eu3+纳米晶的制备方法及发光性质,特别是采用溶胶–凝胶热解过程,在激发光谱中观察到同基质晶格和粒径相关的蓝色位移(≈600cm–1)。详细介绍了Er3+和Ho3+掺杂的Y2O3纳米晶的上转换机理,由于纳米晶表面容易吸附空气中的CO2和H2O,使得上转换性能明显低于体材料。通过对其进行表面改性处理,可以大大提高发光效率。并探讨了其发展前景。