Ce~(3+):YAG透明玻璃陶瓷的制备和光谱性能

针对目前玻璃微晶化法制备的Ce~(3+):YAG玻璃陶瓷存在透过率低和抗热衰减性能差等缺点,报道了基于气悬浮无容器凝固技术与热诱导微晶化法相结合的新方法。在采用商用Ce~(3+):YAG荧光粉和Al_2O_3制备母体玻璃的基础上,在930 ℃热处理2 h合成了高密度高结晶度Ce~(3+):YAG透明玻璃陶瓷,并研究了热处理温度对其物相及光谱性能的影响。结果表明,该玻璃陶瓷中仅有YAG相,纳米晶尺寸10～40 nm,最高析晶度(体积比)达57%;它具有与Ce~(3+):YAG荧光粉相似的吸收和荧光发射特性,可见光透过率为50%～60%;在200℃时发光积分强度能保持为室温下的84%;平均荧光寿命最短只有45 ns。验证了该新方法的可行性,并获得了具有较好光学性能和物化稳定性的样品,为透明玻璃陶瓷的合成提供了新思路。     

Gd2SiO5:Eu3+红色荧光粉的制备与发光性能的研究

采用高温固相法合成了Gd2SiO5:Eu3+红色荧光粉。研究了灼烧温度、保温时间、助熔剂等因素对样品发光性能的影响。采用荧光分光光度计对样品的发光性能进行了分析。结果表明:当Eu3+的掺杂浓度为0.05mol,在1300℃保温4h的条件下合成的荧光粉具有较好的发光性能。在276nm激发下,荧光粉的发射峰位于610nm附近。     

稀土掺杂YPO_4发光材料表征与性能及获得特种材料的方法

采用水热法,以氯化钇、柠檬酸钠、磷酸钠等为基体合成1μm左右的YPO_4发光基质材料,将Ce~(3+)、Tb~(3+)等离子掺杂其中得到下转换发光材料.通过研究反应温度、反应时间、掺杂比和烧结温度等因素对发光性能的影响,获得了在紫外光的激发下发出强光的稀土下转换发光材料,并通过改变Tb3+掺杂浓度得出对YPO_4:Ce~(3+),Tb~(3+)发光性能及寿命的影响,最终在反应时间为24 h、溶液pH为3时得到了形貌规则的四方相纳米材料,当Tb~(3+)浓度为1%时发出较强的绿光.     

Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)三掺杂CaAl_2Si_2O_8下转换荧光粉的制备及其发光性能

硅基太阳能电池作为目前技术最成熟、使用最广泛的光伏器件,其光电转换效率较低主要是由于太阳光谱与硅的最大吸收光谱不匹配造成的。为了解决这个问题并提升Yb~(3+)的近红外光发射强度,采用高温固相法制备了CaAl2Si2O8:Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)系列荧光粉,并通过X射线衍射(XRD)分析仪和荧光光谱仪分析了该荧光粉样品的晶体结构、最佳掺杂浓度及发光性能。XRD分析结果表明掺杂离子Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)均占据Ca2+格位,并且掺杂少量的稀土离子不会改变基质CaAl2Si2O8(CASO)的晶体结构。荧光光谱分析表明由于在三掺杂荧光粉CaAl2Si2O8:Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)中存在着Ce~(3+)→Tb~(3+)→Yb~(3+)的合作能量传递过程,因此在近紫外光的激发下,相对于其它荧光粉,该三掺杂荧光粉中Yb~(3+)的近红外光发射强度得到明显增强,并且最佳掺杂浓度的荧光粉化学式为Ca0.655Al2Si2O8:0.07Ce~(3+),0.10Tb~(3+),0.06Yb~(3+)。该三掺杂荧光粉可以将硅基太阳能电池吸收较弱的紫外光转换为吸收较强的近红外光,从而实现光谱修饰,最终达到提高其光电转换效率的目的。     

Y_xGd_(1-x)BO_3:Eu~(3+)荧光粉的制备及其荧光性能

采用水热法制备复合基质Y_xGd_(1-x)BO_3:Eu~(3+)荧光粉,以提升红色荧光粉的发光强度和量子效率。研究不同x值对Y_xGd_(1-x)BO_3:Eu~(3+)荧光粉形貌、发光性能与物相结构的影响,并在最佳的x取值下进行K~+离子掺杂制备出不同K~+离子掺杂量的Y_xGd_(1-x)BO_3:Eu~(3+):K~+荧光粉。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和荧光光谱仪等对样品进行表征。结果表明:当x为0.6时,Y_xGd_(1-x)BO_3:Eu~(3+)荧光粉的发光性能最好,发光强度与YBO_3:Eu~(3+)和GdBO_3:Eu~(3+)荧光粉相比分别提高了39.47%和75.77%,量子效率与YBO_3:Eu~(3+)和GdBO_3:Eu~(3+)荧光粉相比分别提高了60.53%和93.11%;当K~+的掺杂量为1%时,Y_(0.6)Gd_(0.4)BO_3:Eu~(3+):K~+荧光粉的发光性能最好,掺杂后发光强度提高了55.73%,量子效率提高了49.83%。该研究表明适量的K~+离子的掺入可以改善Y_xGd_(1-x)BO_3:Eu~(3+)荧光粉的光致发光性能。     

基于超声喷雾热解法制备的球形YAG:Eu~(3+)荧光粉性能表征

为实现球形YAG:Eu~(3+)荧光粉的大规模生产,提出通过超声喷雾热解法制备尺寸均匀的球形YAG:Eu~(3+)荧光粉。先将含有三种金属离子(Y、Al和Eu)的硝酸盐配置成前驱体溶液,然后利用超声高频谐振器将前驱体溶液转为雾滴,再将前驱体雾滴在管式炉中快速蒸发、脱水,聚拢成球形固体前驱体,最后在900℃的管式炉中原位晶化转为YAG:Eu~(3+)荧光粉。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)对产物的物相、形貌和成分进行分析。结果表明:制备所得产物是纯立方结构的YAG:Eu~(3+)荧光粉,呈现出规则的球形形貌,尺寸分布范围窄(1.00～3.00μm),平均直径为1.59～2.55μm;荧光粉直径会随着前驱体摩尔浓度的升高而增大;发光光谱显示,球形YAG:Eu~(3+)荧光粉在紫外光的激发下,在594 nm和615 nm处表现出典型的红光发射。文章采用的超声喷雾热解法具有连续、可控、产物均匀规律等特点,有望在球形YAG:Eu~(3+)荧光粉的生产中得到实际应用。     

钾离子对GdBO_3:Tb~(3+)发光性能的影响

水热法合成GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉,制备发光性能最佳的样品;在Tb3+最佳浓度时,掺入不同浓度的K+,对GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉荧光性能进行调控,研究该荧光粉的发光强度、量子效率、物相结构、微观形貌。用荧光光谱仪(PL)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等手段对材料性能进行表征。结果表明:GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉为六方晶系,掺杂K+可以改善GdBO_3:Tb~(3+)表面形貌;Gd~(3+)∶Tb~(3+)∶K+等于20∶1∶5为其最佳掺杂比,此时可以提高GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉的发光强度78.6%,增大量子效率21.8%。     

Li~+对Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉发光性能的影响

通过水热法,按照不同的Gd~(3+)、Eu~(3+)浓度配比制备Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉,在800°C热处理后,通过荧光光谱测试发现Gd~(3+)与Eu~(3+)浓度比为20∶1时候发光性能最优。在此基础上,研究了掺杂Li~+离子对Gd_2O_3:Eu~(3+)的结晶性能、晶粒形貌和发光特性的影响。以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱等手段表征材料性能。XRD测试结果表明:所得产物是立方晶系,扫描电镜分析产物主要有长片状和短片状两种形貌,短片状形貌Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉的荧光强度更高。Li~+的掺入能提高Gd_2O_3:Eu~(3+)量子效率、增强Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光强度、缩短荧光衰减时间。     

ZnO∶Eu~(3+)发光材料的制备和性能表征

为了提高Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的发光强度并降低合成温度,利用高温机械力化学法合成了单相Zn O∶Eu~(3+)荧光材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的结构、微观形貌和发光特性进行了表征.结果表明,Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的最佳反应温度为450℃,最佳球磨时间为3 h.当Eu~(3+)摩尔分数为2.5%、球料比为20∶1时,经450℃球磨3 h后制备的Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的发光强度最好.     

不同退火温度下GdF_3∶Eu~(3+)红色荧光粉的发光性能

采用水热法合成了GdF_3∶5%Eu~(3+)红色荧光粉,研究不同退火温度对荧光粉形貌、发光以及显色性能(CIE)的影响。通过比较不同退火温度下荧光粉的发光性能,发现随着退火温度的升高,Eu~(3+)所有发射峰都得到了相应的增强,并且相应的CIE更趋向于红色;但高温退火时,纳米晶之间的团聚更加严重,而且CIE坐标会趋向于某一极限位置。     

Pr~(3+)掺杂的YAG:Ce~(3+)荧光粉的发光性能

以A1(NO3)3.9H2O、Y(NO3)3.6H2O和Ce(NO3)3.6H2O为氧化剂,尿素为还原剂,采用低温燃烧法合成了Pr3+掺杂的YAG:Ce3+光致发光超细荧光粉,研究了镨离子和尿素的掺杂量对YAG:Ce3+粉体发光性能的影响。结果表明,在450℃的低温条件下,利用低温燃烧法可以制备较纯的Pr3+掺杂的YAG:Ce3+荧光粉;掺杂Pr3+增加红光区的发射峰有利于提高YAG:Ce3+荧光粉的显色性;当Pr3+的掺杂量为0.005 0、尿素的添加量按化合价计算的剂量比为1.2倍时用低温燃烧法所制备的YAG:Ce3+超细荧光粉的发光强度最高。     

Synthesis of Ce-doped yttrium aluminum garnet phosphor by impinging streams co-precipitation

Phosphor yttrium aluminum garnet Y₃Al₅O₁₂ (YAG), activated with trivalent cerium (Ce³⁺), was synthesized by T-tube impinging streams, T-type vortex impinging streams co-precipitation method (IS-CP) and direct co-precipitation method (D-CP), respectively. The crystallization, morphologies, particle size and particle size distribution of the phosphors obtained under different experimental conditions were studied. The influence of various factors on the luminescence intensity of the phosphor was also investigated, such as feeding methods, volume flow rate, contents of Ce and initial reactant concentration. The results show that the precursors synthesized by T-tube impinging streams co-precipitation reaction transform to Y₃Al₅O₁₂ (YAG) phosphor at about 1 000 °C. The particles are far smaller and narrower than those prepared by D-CP. In the impinging streams co-precipitation system, the luminescent intensity of YAG:Ce phosphor increases with the increase of liquid flow rate. The intensity firstly increases then decreases with the increasing Ce³⁺ doping content, and the maximum intensity is shown at 1.67% (molar fraction) Ce. Luminescent intensity gradually decreases with the increase of initial concentration of reactants. At the same operational condition, the luminescent intensity of the phosphors prepared by T-tube impinging streams reactor is higher than that by D-CP, and the luminescent intensity of the phosphors prepared by T-type vortex impinging streams is higher than that by T-tube impinging streams reactor.     

Lu3Al5O12：Ce3+超细粉体的制备及其性能研究

在LuAG：Ce3+闪烁陶瓷的制备中,粉体的性能对陶瓷的透明度有重要影响,提出了采用满足透明陶瓷闪烁体需求的Lu3Al5O12：Ce3+（LuAG：Ce3+）超细粉体制备方法。以CeO2,Lu2O3为原料,NH4HCO3为沉淀剂,聚乙二醇（PEG200）为分散剂,采用共沉淀法在一定温度下灼烧制备Lu3Al5O12：Ce3+（LuAG：Ce3+）超细粉体。通过X射线衍射分析（XRD）、荧光分光光度计（PL）和扫描电子显微镜（SEM）等表征样品的结构与性能。研究分散剂、不同Ce3+掺杂浓度、烧结温度对晶相形成和发光性能的影响。共沉淀法制备粉体的工艺简单,所需烧结温度较低,得到粉体粒径小。结果表明,加入分散剂后的前驱体在1300℃下煅烧2h获得的粉体颗粒均匀,相纯度高,分散性好,制备的LuAG：Ce3+粉体在460nm的蓝光激发下发出505nm的绿光。     

LYSO∶Ce纳米粉体的溶胶-共沉淀法制备及其发光性能

采用溶胶-共沉淀法,分别以NH_3·H_2O和NH_4HCO_3为沉淀剂,制备了Lu2(1-x-y)Y2xSiO5∶yCe~(3+)(LYSO∶Ce)纳米粉体。采用XRD、SEM和荧光光谱测试手段对样品进行分析,讨论了沉淀剂、煅烧温度、Y~(3+)掺杂比例对粉体晶相的影响,分析了Ce~(3+)含量和Y~(3+)含量对样品发光性能的影响。结果表明,以NH_4HCO_3为沉淀剂,在煅烧温度为1300℃下,Ce~(3+)含量为0.01,Y~(3+)含量为0.05时LYSO∶Ce样品发光性能最好,并且样品的发光强度高于Lu_2SiO_5∶Ce样品,粉体粒度分布均匀、纯度高、分散性好,粒径在100nm~200nm范围。     

掺杂B对长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响

采用高温固相法制备SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光材料.借助材料的激发光谱、发射光谱和X射线,分析研究掺杂B对SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋发光材料发光性能的影响.结果表明： H3BO3作为助熔剂,能提高发光材料的发光强度,H3BO3加入量的变化并不引起发光材料发射光谱峰值的变化.研究粒度大小对发光性能的影响.结果表明：粒度大于200目的发光粉的发光亮度较强.     

白光LED用YAG：Ce3＋，Pr3＋荧光粉的合成与表征

在一氧化碳还原气氛下,通过高温固相法合成了YAG：Ce3＋,Pr3＋黄色荧光粉。研究Pr3＋的掺杂浓度（X）与助熔剂对该荧光粉光学性能的影响,实验结果表明：当P,的掺杂浓度x≤0．012时,光谱强度随X增大而增强;当x〉O．012时,光谱强度随X增大而减弱。同时还发现光谱的峰值和峰形不受X的影响,主激发峰位于468nm,发射峰位于530rim和610nm。在YAG：Ce3＋荧光粉中掺杂Pr3＋增加了荧光粉的红色成分。A1F3做助熔剂时,可以提高荧光粉的发光性能。     

共沉淀法合成YAl3（BO3）4:Ce,Tb绿色荧光粉及其性能研究

采用化学共沉淀法合成YAl3(BO3)4:Ce,Tb绿色硼铝酸盐发光材料,通过X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)光谱对其晶体结构和荧光光谱进行研究.测试结果表明:YAl3(BO3)4:Ce,Tb发光材料属于三方晶系、空间群R32,掺入Ce3+,Tb3+离子后晶格结构没有变化;发光材料的发射光谱主峰位于541 nm处的Tb3+的5D4→7F5跃迁峰,Ce3+离子对Tb3+有敏化作用;掺杂的稀土离子配比为Ce:Tb=0.3:0.1,B的掺杂量为25%,在1 100℃下、高温烧结2h的样品的荧光强度最好.     

稀土Dy~(3+)掺杂YAG发光材料的制备及其变温发光特性研究

采用溶胶-凝胶法与燃烧法相结合制备了YAG:Dy~(3+)粉体,研究了不同Dy~(3+)掺杂浓度对YAG:Dy~(3+)晶体结构和发光特性的影响。XRD结果表明,YAG:3%Dy~(3+)和YAG:4%Dy~(3+)样品均保持了基质YAG的晶相结构。在365nm光激发下,常温下两种掺杂浓度样品的光致发光峰主要集中在可见光区范围,其中掺杂浓度为4%的样品的发光强度要高于浓度为3%的样品。YAG:4%Dy~(3+)样品变温光致发光特性结果表明,在373K~773K温度范围内,发射峰的峰位没发生变化,由于热淬灭效应,573nm和478nm的发光峰的发光强度随温度升高而整体降低,而455nm处的发光峰强度随温度升高而整体升高。计算了455nm和478nm两个发光峰的荧光强度比,并将其与温度关系进行了拟合,得到了Dy~(3+)离子的热耦合能级~4I_(15/2)→~6H_(15/2)和~4F_(9/2)→~6H_(15/2)的有效能级差ΔE为670cm~(-1)。YAG:4%Dy~(3+)的测温绝对灵敏度在373K达到最大值0.00694K~(-1)。     

Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋，xTb^3＋

采用高温固相法合成系列Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋,xTb^3＋红色荧光粉,对其晶体结构和荧光性质进行X射线衍射（XRD）、荧光光谱（PL）表征．确定荧光粉的合成条件,同时研究共激活剂Tb^3＋和助熔剂H3BO3对荧光粉光谱性能的影响．结果表明：900℃焙烧2h荧光粉发光性能较好,共激活剂Tb^3＋和助熔剂H,BO,较明显增大荧光粉的发光强度．所制备的荧光粉均可以被近紫外光（395nm）和蓝光（465nm）有效激发,发射峰位于616nm（Eu^3＋的5D0→7F2跃迁）．