Mg2+离子对Sr2Al2SiO7∶Eu2+荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Sr2Al2SiO7∶Eu2 荧光体及掺入Mg离子后Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2 (x=0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0)荧光体.XRD分析及晶格常数计算结果表明,Eu2 离子部分取代Sr2 格位进入Sr2Al2SiO7晶格.Sr2Al2SiO7∶Eu2 荧光体激发谱由峰值位于326nm附近的宽带构成,属于Eu2 的4f→5d 跃迁吸收带;发射光谱主峰位于约500nm,属于Eu2 离子4f65d→4f7跃迁导致的宽带发射.XRD结果表明Mg2 添加浓度从x=0.1～1.0增加,Mg2 离子以取代离子形式进入Sr2Al2SiO7晶格.Mg2 离子添加浓度x=0.1时对Sr2Al2SiO7∶Eu2 发射光谱影响不大,Sr1.9Mg0.1Al2SiO7∶Eu2 0.02发射主峰仍位于500nm;x＞0.2后,Mg2 离子取代Sr2 离子使晶体场强度减弱,Eu2 离子5d能级晶场劈裂减小,导致Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2 发射峰蓝移至460nm.     

Ba^2＋离子对Sr2Al2SiO7∶Eu^2＋荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Ba2＋离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7∶Eu2＋（x=0、0.1、0.2、0.4）荧光体。研究了Ba2＋离子在基质Sr2Al2SiO7中的取代位置和机理,分析了Ba2＋离子取代Sr2＋离子对基质微结构及Sr2Al2SiO7∶Eu2＋荧光体发光性能的影响。XRD结果表明Ba2＋离子取代Sr2＋格位进入Sr2Al2SiO7晶格,导致晶胞体积增大。进入Sr2Al2SiO7晶格的Ba2＋离子由于电负性较大,处在其周围的Eu2＋离子外层电子受Ba2＋离子影响,电子云膨胀,使发光波长发生红移。同时,掺入Ba2＋离子后Sr2-xBaxAl2SiO7晶场强度增强,晶体场对Eu2＋离子5d能级的劈裂程度增大,劈裂重心下降。Ba2＋离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7∶Eu2＋（x=0、0.1、0.2、0.4）荧光体发射主峰位于520nm,与未掺杂Sr2Al2SiO7∶Eu0.022＋荧光体的发射峰相比出现红移。     

Mg^2＋离子对Sr2A12SiO7：Eu^2＋荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Sr2Al2SiO7：Eu^2＋荧光体及掺入Mg离子后Sr2-xMgxAl2SiO7：Eu^2＋（x=0．1,0．2,0．4,0．6,0．8,1．0）荧光体。XRD分析及晶格常数计算结果表明,Eu^2＋离子部分取代Sr^2＋格位进入Sr2Al2SiO7晶格。Sr2Al2SiO7：Eu^2＋荧光体激发谱由峰值位于326nm附近的宽带构成,属于Eu^2＋的4f→5d跃迁吸收带;发射光谱主峰位于约500nm,属于Eu^2＋离子4f^65d→4f^7跃迁导致的宽带发射。XRD结果表明Mg^2＋添加浓度从x=0．1～1．0增加,Mg^2＋离子以取代离子形式进入Sr2Al2SiO7晶格。Mg^2＋离子添加浓度x=0．1时对Sr2Al2SiO7：Eu^2＋发射光谱影响不大,Sr1．9Mg0.1Al2SiO7：Eu0.02^2＋发射主峰仍位于500nm;z〉0．2后,Mg^2＋离子取代Sr^2＋离子使晶体场强度减弱,Eu^2＋离子5d能级晶场劈裂减小,导致Sr2-xMgxAl2SiO7：Eu^2＋发射峰蓝移至460nm。     

Si3N4掺杂氮化对Sr3SiO5:Eu2+荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法制备Si₃N₄掺杂氮化Sr_2.99SiO_5-6xN_4x:0.01Eu²⁺荧光粉。采用XRD、EDS和SEM测试结果表明: N^3-进入Sr₃SiO₅基质晶格中取代部分O^2-离子, 形成了单一相Sr_2.99SiO_5-6xN_4x:0.01Eu²⁺固溶体。PL&PLE荧光光谱测试结果显示, Sr_2.99SiO_5-6xN_4x:0.01Eu²⁺荧光粉在344nm紫外光的激发下发射出红橙光, 属于Eu²⁺离子典型的 4f⁶5d¹→4f⁷电子跃迁。随着N浓度的增加, Sr_2.99SiO_5-6xN_4x:0.01Eu²⁺荧光粉发射光谱和激发光谱的强度明显增强。热稳定性测试结果表明, Si₃N₄掺杂氮化能够显著提高Sr₃SiO₅:Eu²⁺荧光粉的热稳定性。通过Arrhennius模型拟合结果表明横向穿越过程(crossover)引起的Sr₃SiO₅:Eu²⁺荧光粉氮化前后的温度猝灭。     

长余辉发光材料Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+的制备

采用化学沉淀法制备了Sr4Al14O25:Eu2 ,Dy3 蓝绿色长余辉发光粉.通过XRD分析表明:经1100℃和1200℃煅烧制得的发光粉均为单一的Sr4Al14O25晶相,不含其它任何杂相,同时研究了硼酸的加入量对发光粉的物相变化和发射光谱的影响,通过场发射扫描电子显微镜分析了粉体的形貌和粒径.     

蓝色长余辉发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Ln3+的合成和性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土掺杂的Sr2MgSi2O7:Eu2 0.02,Ln3 0.04(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(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:掺杂了不同稀土离子的Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Ln3 的晶体结构均为四方晶系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402nm处,次激发峰位于415nm处,与高温固相法制得的样品相比,激发峰发生了明显的红移;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468nm附近,是由典型的Eu2 的4f5d-4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度与余辉性质有所差别,其中Dy3 是最理想的共掺杂稀土离子,Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Dy3 的亮度最高、余辉时间最长,可达5h以上;而Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Sm3 的发光强度最低,余辉时间最短.     

Sr2Mg1-xCaxSi2O7: Eu2+, Dy3+蓝色长余辉发光材料的合成及余辉性能调控

为了调控长余辉发光材料的余辉寿命,利用Ca2+对长余辉材料基质中的Mg2+进行不同程度取代,即通过高温固相法制备了一系列Sr2Mg1-xCaxSi2O7: Eu2+, Dy3+（x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0）长余辉发光材料。通过高温固相法制备的样品相较于溶胶-凝胶法所得样品具有更好的晶体结构,发光性能也更好。X射线衍射结果表明,随着原料中Ca2+含量的增加,合成样品的衍射峰逐渐往高角度移动,表明该基质内Ca2+已经取代Mg2+的晶格位置,使晶格发生变化,晶体场发生改变。样品发射峰位于487~492 nm,为蓝色发光材料。通过观察余辉衰减图和初始余辉亮度值可知,随着Ca2+含量的增加,样品的余辉衰减寿命和发光强度逐渐减小。以上性质有望使该材料在需要短寿命余辉产品领域有新的应用前景。     

沉淀法制备CaSO4:Eu和CaSO4:Dy荧光体及发光性能的研究

采用传统的液相沉淀法制备了CaSO4:Eu和CaSO4:Dy粉体,研究并对比了产品的光致发光性能.光谱测试表明,CaSO4:Eu呈近紫外窄带发射.Dy3 掺杂碱土金属硫酸盐因基质不同,发射带有所不同,以CaSO4为基质,Dy3 占据高对称的格位,具有反演对称中心,发射光谱以蓝光发射为主.     

Mg2+浓度对CaxMgy(VO4)n:Eu3+发光性能的影响

采用燃烧法按钙镁比x/y分别为10/0、9/1、8/2、7/3、6/4、5/5合成了CaxMgy(VO4)n:Eu3+荧光粉.利用XRD测试了样品的相组成,结果表明,当x/y＞8/2时样品以Ca3(VO4)2为主晶相,当x/y=8/2时样品中开始出现Ca5Mg4(VO4)6相.利用荧光分光光度计测试了样品的荧光光谱,结果表明,当x/y＞8/2时样品表现为615nm的锐线发射,当x/y＜8/2时样品表现为615nm的锐线发射和400～600nm之间的宽带发射,发光颜色随x/y从10/0到5/5由红色向黄绿色变化.     

钬掺杂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响.采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料.X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构.光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱.利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度.当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多.对初始亮度增强的机理做了初步的探讨.     

Li2B4O7:Eu3+荧光体的合成及表征

利用Li₂B₄O₇作为基质,掺杂稀土元素Eu³⁺,在空气中合成了Li₂B₄O₇:Eu³⁺荧 光体.探讨了体系的烧结条件,分析了晶体结构,并研究了该体系的荧光性质.结果表明,体 系中同时存在着[BO₄]和[BO₃]结构;稀土离子Eu3+的发光以电偶极跃迁⁵D₀-⁷F₂为主,处 于非中心对称的格位上,并且可以很好地存在于基质中.     

Eu2+和Dy3+掺杂浓度对Sr2MgSi2O7材料的荧光和长余辉性能的影响

采用高温固相法制备得到Sr₂MgSi₂O₇: Eu²⁺和Sr₂MgSi₂O₇: Eu²⁺, Dy³⁺发光粉, 并详细研究了Eu²⁺和Dy³⁺的掺杂浓度对Sr₂MgSi₂O₇材料的荧光和长余辉性能的影响。所有样品都在470 nm附近呈现较宽的发光峰, 这可归因于Eu²⁺离子的4f⁶5d→4f⁷电子能级跃迁。当Eu²⁺掺杂浓度超过淬灭浓度, 其浓度淬灭效应导致发光粉的荧光强度下降和余辉时间减短。同时, 发射峰的峰位随Eu²⁺浓度的增加而发生红移, 这主要由于晶体场分裂能和斯托克斯位移变化造成的, 而电子云扩大效应变化所产生的影响相对较弱。Dy³⁺离子会抑制荧光, 但有助于延长余辉时间。当其掺杂浓度超过10mol%时, Eu²⁺\Dy³⁺离子通过隧道复合机制发生浓度淬灭, 从而使材料的长余辉寿命减少。     

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。     

杂质离子对Y2O3:Eu3+发光性能的影响

研究了碱金属及碱土金属离子掺杂的荧光体Y2O3:Eu^3 0.05,A^ 0.02(A=Li,Na,K)和Y2O3:Eu^3 0.05,B^2 0.02(B=Mg,Ca,Sr,Ba)的荧光，余辉发光及热释光特性，余辉光谱数据表明：杂质离子掺杂的荧光体Y2O3:Eu^3 的余辉发射主峰与未掺杂荧光体Y23:Eu^3 的荧光发射主峰（611nm)一致，为经典Eu^3 的^5D0-^7F2电偶极跃迁，杂质离子的引入明显地延缓了Y2O3:Eu^3 的余辉衰减，其中Y2O3：Eu^3 ,A^ (A=Li,Na,K)的余辉衰减趋势几乎完全一致，而Y2O3：Eu^3 ,B^2 ,B2^ (B Mg,Ca,Sr,Ba）的余辉衰减趋势由慢到快依次为Ca,Sr,Ba,Mg。热释光谱数据显示，杂质离子的掺杂导致基质中电子陷阱能级的生成，这是导致余辉衰减减慢的直接原因。Y2O3：Eu^3 ,A^ 的热释峰都位于175℃左右，相应电子陷阱能级深度为0.966eV左右，而Y2O3：Eu^3 的热释峰由高到低分别位于192℃（Ca),164℃（Sr),135℃（Ba),118℃(Mg)，电子陷阱能级深度分别为1.003eV(Ca),0.942eV（Sr),0.880eV(Ba),0.843eV(Mg)。结合余辉衰减数据，可以看到，Y2O3:Eu^3 ，A^ 和Y2O3：Eu^3 ,B^2 的热释光谱与相应荧光体的余辉衰减趋势吻合得十分好，由此可以得出，一定相同的条件下，热释峰值温度越高，杂质陷阱能级越深，相应荧光体的余辉衰减越慢。     

掺稀土硫酸盐纳米荧光体的制备及光致发光特性的研究

采用液相沉淀法制备了纳米荧光体CaSO4:Eu,CaSO4:Dy,MgSO4:Dy,研究并对比了产品的光致发光性能.光谱测试表明,CaSO4:Eu呈近紫外窄带发射;Dy3 掺杂碱土硫酸盐因基质不同,发射带有所不同.以CaSO4为基质,Dy3 占据高对称的格位,具有反演对称中心,发射光谱以蓝光发射为主.以MgSO4为基质,Dy3 占据低对称的格位,无反演中心,发射光谱以黄橙光发射为主.结果证明,所合成纳米荧光体表现出优异的发光特性.