147Pm激发的ZnS：Cu,Cl发光粉的研究

以高纯ZnS粉末为基质,采用高温转相、扩散,以及表面涂敷工艺,制得了¹⁴⁷Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉。分析了ZnS:Cu,Cl的晶体结构,测量了ZnS:Cu,Cl的激发光谱、发射光谱、发光亮度。其晶体结构主要是六方纤锌矿型结构,激发光谱峰值波长为341nm,发射光谱峰值波长为513nm,初始发光亮度达到312mcd/m₂。由激发光谱的峰值波长341nm推算得到六方ZnS晶体的禁带宽度为3.64eV。分析了¹⁴⁷Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉的发光寿命,其发光寿命达到5年以上。还探讨了该放射性发光粉的发光机理。¹⁴⁷Pm激发的ZnS:Cu,Cl的稳定发光,实际上是激发过程与复合过程的准平衡。ZnS:Cu,Cl的绿色发光来源于深施主-深受主对的复合发射。实验结果的分析表明,ZnS:Cu,Cl中深施主-深受主之间的能级间隔约为2.42eV。     

水热法合成ZnS∶Au,Cu超细X射线发光粉

报道了水热法合成的高强度ZnS∶Au,Cu超细X射线发光粉及其光致发光(PL)和X射线激发发光(XEL)的光谱特性。200℃水热处理12h直接合成样品的纳米晶粒约15nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构。氩气保护下1000℃焙烧1h后的样品存在一定的团聚,但团聚后尺寸为1～2μm,为超细X射线发光粉,此时样品为纯六角相的类球形为主的结构。所有样品的PL和XEL光谱均为宽带谱,水热法直接合成样品的XEL强度最强时,样品的Cu/Zn,Au/Cu比值分别为3×10-5和2。在此比值条件下,1000℃焙烧1h样品的XEL发光最强,此时其2个峰值分别位于445和513nm,且与未焙烧前相比强度增强了10倍左右。另外通过比较PL光谱与XEL光谱特性,讨论了PL和XEL光谱的发光机理和其不同的激发机制。     

水热法合成ZnS:Au,Cu超细X射线发光粉

报道了水热法合成的高强度ZnS:Au,Cu超细X射线发光粉及其光致发光(PL)和X射线激发发光(XEL)的光谱特性.200℃水热处理12 h直接合成样品的纳米晶粒约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.氩气保护下1000℃焙烧1 h后的样品存在一定的团聚,但团聚后尺寸为1～2μm,为超细X射线发光粉,此时样品为纯六角相的类球形为主的结构.所有样品的PL和XEL光谱均为宽带谱,水热法直接合成样品的XEL强度最强时,样品的Cu/Zn,Au/Cu比值分别为3×10-5和2.在此比值条件下,1000℃焙烧1h样品的XEL发光最强,此时其2个峰值分别位于445和513 nm,且与未焙烧前相比强度增强了10倍左右.另外通过比较PL光谱与XEL光谱特性,讨论了PL和XEL光谱的发光机理和其不同的激发机制.     

水热法制备ZnS:Cu,Tm超细X射线发光粉

研究了水热法合成的ZnS: Cu,Tm超细X射线发光粉及其光致发光(PL)和X射线激发发光(X-ray excited luminescence,XEL)光谱特性.200 ℃水热处理12 h直接合成样品的纳米晶粒径约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.氩气保护下900 ℃退火1 h后的样品存在一定的团聚,但团聚后尺寸为200—600 nm,为超细X射线发光粉,此时样品为纯六方相的类球形为主的结构.所有样品的PL和XEL光谱均为宽带谱.水热法直接合成样品的XEL强度最强时,样品的Cu/Zn,Tm/Cu比值分别为3×10^-4和2.在此比值条件下,900 ℃退火1 h样品的XEL发光最强,此时其两个峰值分别位于453,525 nm.发光强度增强的同时粒径很小,对提高成像系统分辨率非常有意义.通过比较PL光谱与XEL光谱特性,讨论了PL和XEL光谱的发光机理和其不同的激发机理. 关键词： ZnS:Cu Tm 水热法 X射线激发发光     

核壳型ZnS∶Cu/ZnS量子点的制备及发光性质

本文采用水相合成方法制备了ZnS∶Cu量子点并进行了ZnS壳层修饰,研究了壳层厚度对ZnS∶Cu量子点光学性质的影响,采用TEM、XRD、PL、PLE和UV-Vis等测试方法对其进行了表征。实验结果表明,合成的ZnS∶Cu/ZnS量子点为立方闪锌矿,尺寸分布均匀呈球形,分散性良好,经过壳层修饰平均粒径由2 nm增加到3.2 nm。随着ZnS壳与ZnS核量的比的增加,量子点的PLE激发峰位置和UV-Vis吸收谱线出现红移,也说明了量子点的尺寸增大,证明ZnS在ZnS∶Cu量子点的表面生长,形成了核壳结构的ZnS∶Cu/ZnS量子点。随着壳层增厚,量子点与铜离子发光中心相关的发射峰强度先增大后减小,当壳核比n_s/n_c=2.5时,发光强度达到最大。     

核-壳结构的ZnS∶Cu/ZnS纳米粒子的制备及发光性质研究

制备了核-壳结构的ZnS∶Cu/ZnS纳米粒子以及普通的没有壳的Cu2 掺杂的ZnS纳米粒子,研究了ZnS无机壳层对ZnS∶Cu纳米粒子发光性质的影响。透射电子显微镜、激发光谱和发射光谱的研究表明,后加入的Zn2 离子在已经形成的ZnS核表面生长,形成ZnS壳层;而适当厚度的ZnS壳层可以钝化粒子表面,减少无辐射复合中心的数目,抑制表面态对发光的不利影响,提高ZnS∶Cu纳米粒子中Cu2 离子在450 nm左右的发光强度。     

ZnS∶Cu水溶胶的光致发光研究

研究了硫脲和硫代硫酸钠体系中ＺｎＳ∶Ｃｕ 纳米微粒的光致发光性能随Ｃｕ＋ 离子掺杂浓度及生长时间的变化． 在３２５ｎｍ 的紫外光激发下, ＺｎＳ∶Ｃｕ 纳米微粒产生位于５００～５４０ｎｍ 的宽带发射, Ｃｕ＋ 掺杂浓度为０．６％ 时发射达到最强． 该发射峰随掺杂浓度的提高和微粒生长时间的延长而红移; 当Ｃｕ＋ 掺杂浓度为０．２％ 时, ＺｎＳ∶Ｃｕ 纳米微粒还产生一个位于４５０ｎｍ 的蓝色发射带, 该发射在掺杂浓度更高时被猝灭． 硫脲和硫代硫酸钠体系中ＺｎＳ∶Ｃｕ 的发光性质较为相似, 但后者的发射强度明显高于前者．     

ZnS∶TM(TM=Mn,Cu)纳米微粒的光学性质研究

采用溶胶凝胶法合成ＺｎＳ∶ＴＭ（ＴＭ＝ Ｍｎ, Ｃｕ）水溶胶, 研究了它们的光学性质． 通过吸收光谱计算得到微粒的尺寸约为３～４ｎｍ ． 光致发射光谱中给出了所对应掺杂中心的发射带, 其能量来源于基质ＺｎＳ的吸收． 通过旋涂法制备了ＺｎＳ∶Ｃｕ 纳米微粒ＥＬ器件, 测定了其启动电压和耐压值以及ＥＬ光谱强度与电压的关系, 初步探讨了可能的发光机理     

ZnS∶Zn,Pb宽带蓝色发光和发光机制

用固相反应法制备了一系列ZnS∶Zn,Pb荧光粉.改变不同的灼烧温度和激活剂的掺杂量,通过对灼烧后荧光粉进行光谱分析,我们发现Pb2+在ZnS基质中的发光与制备条件有关:灼烧温度为800～950℃时,能得到Pb2+在ZnS基质中的蓝色发光.测量了其光致发射光谱、激发光谱,以及灼烧后荧光粉的成分.研究了阴极射线下ZnS∶Zn,Pb荧光粉的相对发光亮度与荧光粉电压的关系,ZnS∶Zn,Pb的相对亮度比ZnS∶Ag,Cl的高,比ZnS∶Zn更高.研究了发光衰减时间与温度的关系,得到了ZnS∶Zn,Pb的蓝色发光可能来源于Pb2+的D波段发射的结论.并对其发光机制进行了一些探讨.这种新型蓝粉可应用于VFD和FED等低压显示屏.     

ZnS∶Cu-罗丹明B的荧光共振能量转移性质

为了解决现有的基于量子点荧光共振能量转移体系的生物毒性问题,选用无毒的ZnS∶Cu量子点与罗丹明B构建新型荧光共振能量转移体系。通过共沉淀法成功制备了形貌均一的ZnS∶Cu纳米晶量子点。在此基础上,测试了不同掺杂浓度的ZnS∶Cu量子点及罗丹明B的荧光光谱。然后,通过对ZnS∶Cu量子点的表面修饰构建了以ZnS∶Cu量子点为供体、罗丹明B为受体的荧光共振能量转移体系。实验结果表明:ZnS∶2%Cu量子点的发光光谱与罗丹明B的吸收光谱在481 nm处有较大重合,说明构建荧光共振能量转移的最佳铜掺杂摩尔分数为2%。通过计算发现以ZnS∶2%Cu量子点为供体、罗丹明B为受体的荧光共振能量转移体系的能量转移效率为25.8%。进一步实验结果表明,罗丹明B浓度也能够影响能量转移。     

ZnS型荧光粉的粒度、形貌和荧光发射谱的研究

本文主要对两种 Zn S型荧光粉 Zn S∶ Cu+和 Zn S∶ Mn2 +进行了研究。我们烧制了两种样品之后 ,对其进行了超声分散和包膜。经过超声分散和包膜处理后的样品的粒度分布分别为高斯型粒度分布 ,两者的中心粒度分别为 1 0微米和 2 0微米。两种样品的 SEM实验结果表明 ,经分散和包膜之后的颗粒形貌基本为圆形 ,颗粒的分散度很好 ,我们还分别测量了两者经过处理后的样品的荧光发射谱。 Zn S∶ Cu+ 的绿色发射峰值为 1 8860 cm- 1,Zn S∶ Mn2 + 的橙色发射峰值为 1 71 0 0 cm- 1。     

ZnS∶Ag纳米发光材料的制备及光谱性质

以简单的化学试剂和实验过程,采用水热法制备出ZnS∶Ag纳米发光材料。X射线衍射结果表明,产品均为结晶良好的ZnS立方闪锌矿结构。通过谢乐公式估算的结果表明,颗粒尺寸随反应温度的升高而呈非线性增长。透射电镜结果表明,产品基本为近球形,大小与估算结果吻合。通过发射光谱和激发光谱对产品的光学性质进行研究,发射峰位于450 nm左右,归属于硫空位相关的电子陷阱施主和银相关的空穴陷阱受主的复合;激发峰位于333 nm左右,归属于ZnS基质的带边吸收。反应温度和时间对产品的发光强度影响较大。固定反应时间为6 h,随着反应温度的提高,产品的发光强度呈现增强-减弱-增强的趋势;固定反应温度为200℃,随着反应时间的延长,产品的发光强度先增强后减弱。在200℃反应6 h时产品具有很好的发光强度。     

纳米晶体ZnS∶Mn~(2 )发光寿命异常减缩机理的探讨

纳米晶体ＺｎＳ∶Ｍｎ２＋中Ｍｎ２＋粒子４Ｔ１→６Ａ１的发光寿命比晶体减缩了５个量级，这颇令人费解，因为通常解除自旋禁戒的磁作用远无如此强的效应．假定基质态的自旋不为零，且考虑了Ｍｎ２＋的ｄ电子和基质之间的交换库仑作用．若基质存在比Ｍｎ２＋的４Ｔ１激发态能量略高的某种激发态，则这种交换库仑作用将导致这两种激发态之间的混合，从而可解除发光能级弛豫中的自旋禁戒．这种混合随基质颗粒尺寸的减小而加强．我们并对此机制进行粗略的数值估计，给出了和实验相容的结果．     

核-壳结构的ZnS:Cu/ZnS纳米粒子的制备及发光性质研究

制备了核-壳结构的ZnS:Cu/ZnS纳米粒子以及普通的没有壳的Cu2 掺杂的ZnS纳米粒子,研究了ZnS无机壳层对ZnS:Cu纳米粒子发光性质的影响.透射电子显微镜、激发光谱和发射光谱的研究表明,后加入的Zn2 离子在已经形成的ZnS核表面生长,形成ZnS壳层;而适当厚度的ZnS壳层可以钝化粒子表面,减少无辐射复合中心的数目,抑制表面态对发光的不利影响,提高ZnS:Cu纳米粒子中Cu2 离子在450 nm左右的发光强度.     

与掺杂浓度相关的ZnS∶Mn纳米粒子的发光性质

采用溶胶法制备了Mn掺杂的ZnS纳米粒子,探讨了掺杂离子浓度对ZnS∶Mn纳米粒子的晶体结构和发光性质的影响。通过X射线衍射（XRD）对样品的结构进行了表征,结果表明：所制备的ZnS∶Mn纳米粒子为立方闪锌矿结构,其在Mn离子的掺杂浓度达到6%时不发生分相,但随着掺杂浓度的增加,纳米粒子的平均粒径会减小。光致发光光谱和荧光光谱的结果表明：通过改变掺杂离子的浓度可实现对ZnS∶Mn纳米粒子590 nm附近荧光发射波长的调节。此外,研究了温度对纳米粒子形貌和发光性质的影响。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）观察发现,经过50℃陈化1 h后的ZnS∶Mn样品的平均粒径增大约为20 nm,且加热陈化有利于ZnS∶Mn纳米粒子中Mn2＋在590 nm处产生荧光。     

Cu+浓度对ZnS:Cu电致发光材料热释光曲线的影响

以ZnS为基质材料,分别掺入0．05％,0．10％,0．15％,0．20％,0．25％浓度的Cu^＋作为激活剂,制得5个ZnS：Cu电致发光材料样品。通过对样品材料热释光曲线的分析和电致发光亮度的测量,得出结论：当Cu^＋的浓度含量过高,虽然发光中心数目增加,但热释光曲线的强度降低。当Cu^＋掺入浓度为0．15％时,ZnS：Cu电致发光材料的热释光曲线峰值最大,发光亮度最高。     

ZnS∶Zn,Pb蓝粉在低压阴极射线激发下的应用

通过对ZnS∶Zn,Pb蓝色荧光粉进行表面包覆SiO2以改善其稳定性;In2O3材料的适量混合,提高了荧光粉的导电性,降低了它的起辉电压。采用沉淀法制备荧光屏,考察了阳极电压和阳极电流对亮度以及衰减过程的影响,实验结果表明ZnS∶Zn,Pb的性能优于ZnS∶Ag,Cl和ZnS∶Zn,可适用于FED等低压显示器。     

高频溅射生长ZnS∶Tb，F薄膜的结构与发光

本文采用Ｘ射线衍射和阴极射线发光技术对溅射法生长的ＺｎＳ∶Ｔｂ，Ｆ薄膜的发光光谱和薄膜的微观结构进行了研究，得出了激晶薄膜的晶粒尺寸与发光强度的关系．讨论了稀土离子的价态对掺杂稀土微晶薄膜的发光性质与晶粒尺寸的关系的影响．     

纳米ZnS∶Mn~(2+)薄膜荧光增强动力学研究

利用有机溶胶方法制备了纳米ZnS∶Mn2 + 颗粒并将其分散在PVB薄膜中 ,观察到紫外辐照荧光增强的现象且增长倍数高于以前的报道。利用激发和发射光谱等手段对荧光增强的动力学过程进行了研究。认为纳米ZnS中元激发向Mn2 + 离子和表面态的能量传递是两个互相竞争的过程 ,紫外光辐照使表面态数目减少从而使Mn2 + 的发光增强 ,辐照后ZnS基质的 1P能级对Mn的激发更为有效。该样品在太阳光辐照下有相同的增强效应 ,可用来作为紫外光辐照剂量的探测材料     

纳米ZnS∶Mn荧光粉的余辉研究

用无机材料在室温下通过溶胶法制成了纳米ZnS∶Mn荧光粉 ,立方晶形 ,平均粒径为 3nm ,它的橙色发光 (峰值 6 0 8nm ,半宽 75nm)亮度与同晶型 (立方 )的体ZnS∶Mn荧光粉的亮度相同 ,而余辉缩短。在Nd∶YAG四倍频 2 6 6nm脉冲激光激发下 ,仔细对立方纳米、纯立方微米、纯六角微米ZnS∶Mn荧光粉进行了余辉的对比测量。它们的余辉主要遵循指数衰减规律 ,其 1/e余辉时间的结果如下 :(1)纯立方纳米ZnS∶Mn :两个指数衰减 ,余辉时间分别为 186 μs和10 78μs,其幅度比为 4∶1,前者是主要的 ,决定了 1/e余辉时间 ,(2 )纯立方微米体ZnS∶Mn :944 μs,(3)纯六角微米体ZnS∶Mn :1 2ms(还有幅度很小的极长余辉成分 )。结果表明纳米ZnS∶Mn荧光粉的光致发光余辉的确比对应的体材料 (不管是六角还是立方 )都短 ,但余辉仅缩短了几倍 ,而不是五个数量级