Eu3+掺杂对Li2BaSiO4荧光粉发光性能的影响

采用凝胶-燃烧法制备了Li2BaSiO4∶Eu3+红色荧光粉。用X射线衍射分析(XRD)表征了Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的结构,重点考察了激活剂Eu3+的浓度对Li2BaSiO4∶Eu3+发光强度的影响。结果表明,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉为六方晶系结构。以394nm的近紫外光激发样品,Li2Ba1-xSiO4∶xEu3+荧光粉发红光,其中以614.4nm发射峰发光最强。在800℃灼烧3h条件下,当Eu3+的浓度为5.5%时,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发光性能最佳。Eu3+的掺杂对Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发射光谱的峰形和峰位无明显影响。     

稀土离子掺杂硼酸钙发光材料的合成与光谱性质

以硼砂和氯化钙为原料,主要采用化学共沉淀法成功合成了稀土离子Eu3+、Tb3+掺杂的硼酸钙发光材料。通过X射线衍射、荧光光谱对样品物相和发光性能进行了表征。探究了不同的实验条件(即不同煅烧温度、稀土离子浓度)对其发光性能的影响,样品的激发光谱表明,在800℃时,CaB2O4∶Tb3+的发光能力最强;掺杂稀土Tb3+离子的发光材料在5%时发光性能最强。在221nm紫外光激发下,样品在612nm和543nm处有Eu3+和Tb3+离子明显的特征发射峰,而且掺杂Eu3+离子的发光材料的发光性能随着Eu3+浓度的增加而增强。     

LiyMg2-x-yP2O7:xTb3+磷酸盐基质荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备得到了新型磷酸镁基质荧光粉LiyMg2-x-yP2O7:xTb3+,利用红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等手段对产品进行了表征,研究了Tb3+、Li+掺杂量对其物相及发光强度的影响。结果表明:Tb3+的掺入对其产品物相有一定影响,Li+的掺杂对产品物相影响较小。Tb3+和Li+的最佳掺杂摩尔分数均为12%,Li+的掺入对其激发峰及发射峰位置基本没有影响,但能有效提高产品的发光强度。该荧光粉的最强激发峰位于波长371nm处,最强发射峰位于波长545nm处,为绿色发光,是良好的近紫外激发绿色发光材料。     

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.     

红色发光粉Li_2MSiO_4∶Eu~(3+)(M=Ba,Sr)的合成与光谱性能

采用凝胶-燃烧法制备Li2MSiO4∶Eu3+(M=Ba,Sr)红色荧光粉。该荧光粉为六方晶系结构。以395nm的近紫外光激发样品,Li2MSiO4∶Eu3+荧光粉发红光。当Eu3+掺杂摩尔分数x在0.05~0.4的范围内时,随Eu3+浓度的增加,发光强度增加,当x=0.3时达到最大值,x继续增加时,出现浓度猝灭现象。Li2Ba0.7SiO4∶0.3Eu3+比Li2Sr0.7SiO4∶0.3Eu3+发光亮度提高20%。该荧光粉能够有效吸收395nm附近的近紫外光,适合做350~410nm InGaN管芯激发的白光LED用红色荧光粉。     

Ca_8MgY(PO_4)_7:Re~(3+)(Re~(3+)=Eu~(3+),Ce~(3+),Tb~(3+))发光材料的合成及发光性能研究

采用固相法成功合成了具有β-Ca3(PO4)2结构的发光材料Ca8MgY(PO4)7∶Re3+(Re3+=Eu3+,Ce3+,Tb3+)。XRD、FT-IR及TG-DSC的测试结果表明,该发光材料的最佳烧结温度为1 200℃。PL测试结果表明,在252nm紫外光激发下,Ca8MgY(PO4)7∶Eu3+呈现Eu3+的特征发射,其中以位于612nm红光发射为主(5D0-7F2),Eu3+的最佳掺杂浓度为5.0%(摩尔分数)。在295nm紫外光激发下,Ce3+激活的Ca8MgY(PO4)7由峰值位于363nm的带状5d1-4f1发射为主,Ce3+的最佳掺杂浓度为1.0%(摩尔分数)。在228nm紫外光激发下,低掺杂浓度的Ca8MgY(PO4)7∶Tb3+以位于5D3-7FJ的蓝光发射为主,高掺杂浓度的Ca8MgY(PO4)7∶Tb3+以5D4-7FJ绿光发射为主,这是由于Tb3+的交叉弛豫造成的。Tb3+的最佳掺杂浓度为7.0%(摩尔分数)。     

Ca_3B_2O_6:Eu~(3+),A(A=Li~+,Na~+,K~+)红色荧光粉的合成条件的优化

采用高温固相法合成Ca3B2O6:Eu3+,A(A=Li+,Na+,K+)系列红色荧光粉。以395nm的近紫外光激发样品,Ca3B2O6:Eu3+,A(A=Li+,Na+,K+)荧光粉发红光,以614nm附近的5 D0→7F2电偶极跃迁发光最强。材料能非常好地吸收395nm波长的光,与近紫外光LED芯片匹配良好。Ca3B2O6:Eu3+红色荧光粉合成最佳条件为Eu3+掺杂浓度为4%,Li+的掺杂浓度为8%,在900℃灼烧2h。从而简化了合成工艺,优化了合成条件。     

Tb3+掺杂对Sr2CeO4∶Eu3+发光性能的影响

以尿素为燃料硼酸为助熔剂,采用燃烧法合成了Sr2CeO4∶Eu3+、Tb3+发光材料。测试结果表明,当Tb3+的掺杂为1%(摩尔分数)时,合成的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,其样品的激发光谱为240～370nm的宽带双峰,发射光谱为400～550nm宽带峰,余辉衰减曲线的结果显示,适量的掺杂Tb3+可以提高产品的发光性能。与Sr2CeO4∶Eu3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度好的固溶体,样品的发光强度明显提高。     

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.     

Ca_2SiO_3Cl_2∶Eu~(3+)材料的发光特性

采用高温固相法合成了Ca2SiO3Cl2∶Eu3+红色发光材料。利用X射线分析了材料的晶体结构,其为四方晶系;在400nm近紫外光激发下,材料呈红色发射,主发射峰位于582、599、623、655和691nm,分别对应Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁;监测599nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于400nm。研究了Eu3+摩尔浓度对Ca2SiO3Cl2∶Eu3+材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+浓度的增大,强度先增大、后减小,Eu3+浓度为1%时,强度最大。引入Li+后,材料的发射强度进一步增大。     

Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光性能研究

通过高温固相反应制备Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光材料,利用XRD、FTIR、SEM、XPS和激发-发射光谱表征合成样品的性能。研究表明,使用Li2CO3-NH4F复合助熔剂,形成了长柱状形貌。在349nm或274nm激发下,Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发出Dy3+特征峰,色坐标接近白光区域。Gd3+→Dy3+的能量传递增强了Dy3+发光强度。Dy3+最优的掺杂浓度为2%,临界传输距离为30。Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光材料可作为潜在的单一掺杂单一组成的白光LED发光材料。     

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.     

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.     

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.     

红色蓄光材料Y_2O_2S∶Eu~(3+)的硫熔法制备及其发光性能

用硫熔法制备了系列红色蓄光材料Y2O2S∶Eu3x+(0.01≤x≤0.10)的多晶粉末样品并系统研究了其发光特性。XRD结果表明,晶胞参数c随着Eu3+含量的逐渐增大而增大,而晶胞参数a没有明显的线性变化关系,这与Y2O2S∶Eu3+的晶体结构有关。Y2O2S∶Eux3+(0.01≤x≤0.10)的激发光谱相似,在626nm发射光监控下最大激发波长约在330nm附近。在330nm激发下,随着Eu3+含量逐渐增大,发射光谱最强发射峰位置从540nm右移至626nm,观察到红色特征发射峰626nm的强度逐渐增大,在Eu3+含量为0.09时,其强度达到最大。在最佳合成条件及最佳Eu3+含量下,正在进行掺杂Mg2+和Ti4+及其发光特性的研究。     

Sm~(3+)掺杂SrMoO_4∶Eu~(3+)发光材料制备及性能研究

采用水热法制备了铕、钐共掺杂的钼酸锶(Sr_(1-x-y)MoO_4∶xEu~(3+),ySm~(3+))系列发光材料,对样品的晶体结构、微观形貌和发光特性进行了研究。结果表明:制备的样品均具有体心四方白钨矿结构;样品的颗粒比较均一,分散性较好,颗粒粒径1~2μm;三价稀土铕离子(Eu~(3+))和钐离子(Sm~(3+))共同掺杂样品的激发光谱由位于350~500nm的系列激发峰构成,同时存在Eu~(3+)和Sm~(3+)的特征激发峰,激发主峰位于395nm和465nm,表明样品能被近紫外光和蓝光有效激发;其发射主峰位于615nm,Sm~(3+)的掺杂能对Eu~(3+)起敏化作用,增强Eu~(3+)的红光发射强度;Eu~(3+)、Sm~(3+)的最佳掺杂量分别为x=0.04,y=0.03,制得的Sr_(1-x-y)MoO_4∶xEu~(3+),ySm~(3+)发光材料的最强相对发射强度达5000(光栅狭窄缝均为5.0测试条件下),具有较好的发光性能。     

共沉淀法合成NaLa(MoO_4)_2∶Eu~(3+)红色荧光粉及其发光性能的研究

采用共沉淀法合成了微米花状,四方晶系的NaLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、光致发光光谱等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。研究了结构控制剂种类、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加量、Eu3+掺杂浓度、反应物浓度等系列对合成NaLa(MoO4)2∶Eu3+发光材料发光性能的影响。结果表明:所合成的微米花状NaLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉为四方晶系,在464nm紫外激发下,观察到其发射主峰位置在615nm。当反应条件分别为PVP=0.75g、Eu3+掺杂浓度10%、反应物浓度为0.12mol/L时样品具有最强的发光强度。在紫外灯照射下,样品呈现出明亮的红色。     

Er3+掺杂GdVO4纳米粒子的制备及发光性能研究

用水热法制备了Er3+掺杂GdVO4纳米荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、荧光(FL)光谱、红外光谱仪(FTIR)对合成样品的结构和发光性能进行表征。探讨了焙烧温度、pH值以及络合剂对GdVO4∶Er3+纳米晶的结构和发光的影响。在760nm近红外光和380nm紫外光激发下激发样品,出现了较强的525nm、553nm特征绿光上转换和下转换发射。其中525nm和553nm分别来自于Er3+离子的2 H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁产生。     

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%。     

SiO2对Tb3+掺杂ZnO1-xSx发光材料性能的影响

采用溶胶凝胶-沉淀法,制备以ZnO1-xSx-SiO2为基质掺杂Tb3+发光材料,并通过激发光谱、发射光谱以及红外光谱、X射线衍射等手段研究了材料的发光性质和结构,重点研究了SiO2掺入对发光材料发光性能的影响。结果表明:SiO2的掺入能显著地提高ZnO1-xSx-SiO2∶Tb3+发光材料的发光性能,并确定其最佳激发波长为377nm,最佳退火温度为800℃。结构研究确定了ZnO1-xSx-SiO2∶Tb3+发光材料中主要存在Si-O-Si键、Zn-S键和Si-O4基团,属于晶态。最后依据结构对材料发光机理进行了推测。