Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+长余辉材料制备中烧结条件和助熔剂的影响

Y2O2S∶Eu3+;Mg2+;Ti4+长余辉材料制备中烧结条件和助熔剂的影响;Y2O2S∶Eu3+;Mg2+;Ti4+; 烧结条件; 助熔剂; 发光性质     

Y2O2S∶Eu,Ti,Mg红色长余辉的温度依赖

实际应用中在低温下一些长余辉材料不能正常工作, 因此需要研究长余辉材料的温度依赖特性. 用固相反应法合成了Y2O2S∶Eu, Ti, Mg, 测量了其余辉发射谱和热释光曲线, 研究Y2O2S∶Eu, Ti, Mg在140～300 K和290～350 K温区的长余辉发光的发射光谱和衰减曲线的温度依赖. 当温度低于其热释光曲线起始点230 K时, 其余辉的发射光谱强度较弱. 随温度增加, 其余辉的发射光谱强度随温度增强. 300 K后, 其余辉衰减时间随温度变快. Y2O2S∶Eu, Ti, Mg长余辉的温度依赖行为与其热释光曲线密切相关, 并通过长余辉机制对其进行了分析和讨论.     

Y2O2S：Eu，Ti，Mg红色长余辉的温度依赖

实际应用中在低温下一些长余辉材料不能正带工作，因此需要研究长余辉材料的温度依赖特性。用固相反应法合成了Y2O2S：Eu，Ti，Mg，测量了其余辉发射谱和热释光曲线，研究Y2O2S：Eu，Ti，Mg在140～300K和290～350K温区的长余辉发光的发射光谱和衰减曲线的温度依赖。当温度低于其热释光曲线起始点230K时，其余辉的发射光谱强度较弱。随温度增加，其余辉的发射光谱强度随温度增强。300K后，其余辉衰减时间随温度变快。Y2O2S：Eu，Ti，Mg长余辉的温度依赖行为与其热释光曲线密切相关，并通过长余辉机制对其进行了分析和讨论。     

空气中合成M_2B_4O_7∶Eu~(3+)(M=Na,K)荧光体及其性质表征

以 M2 B4 O7( M=Na,K)为基质 ,在空气中掺杂稀土元素 Eu3+ 得到了 Na2 B4 O7∶ Eu3+ 和 K2 B4 O7∶ Eu3+荧光体 .探讨了体系的烧结条件和荧光性质 ,分析了晶体的结构 .结果表明 ,虽然两种体系的最佳合成条件不同 ,但是体系中都同时存在 [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 ,Na2 B4 O7∶Eu3+ 具有较强的发光强度     

Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米线阵列的制备与表征

Y2 O3∶ Eu3+红色荧光粉由于色纯度高、化学性质稳定和量子效率接近 1 0 0 %而广泛用于荧光灯和投影电视等方面 .近年来 ,Y2 O3∶Eu3+的大量研究工作主要集中于纳米粉末的制备方法及其与体相材料不同的发光特性 [1～ 3] .最近 ,有关 Y2 O3∶ Eu3+及其稀土化合物的纳米管、纳米线和纳米带一维材料的制备成为研究热点 . Wu Changfeng等[4 ,5] 利用表面活性剂合成了 Y2 O3∶ Eu3+纳米管 .激光格位选择激发测试结果表明 ,Eu3+在纳米管中占据 3个不同的格位 ,其 61 1 nm处的红色发光峰出现了宽化 .HeYu等 [6 ] 采用水热法及退火处理制备出…     

纳米Y_2O_3∶Eu~(3+)超声辐射沉淀制备及其性能研究

采用超声辐射沉淀法以草酸为沉淀剂制备出纳米Y2 O3 ∶Eu3 + 粉体。利用XRD、TG DTA、TEM等手段对其进行了表征 ,并对其光谱特性进行了研究。结果表明 :将超声辐射引入普通沉淀法中 ,可显著提高粉体性能 ,所得纳米Y2 O3 ∶Eu3 + 为球形 ,粒度分布均匀 ,粒径约为 38～ 4 5nm ,与微米晶相比 ,该纳米晶的发射光谱发生蓝移 ,激发光谱发生红移。     

空气中合成固溶体荧光粉Ba_2(Zn,Mg)Si_2O_7∶Eu~(2+),Eu~(3+),Ce~(3+)及其发光特性

采用高温固相法在空气中合成了Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu,y Ce3+系列荧光粉。分别采用X-射线衍射和荧光光谱对所合成荧光粉的物相和发光性质进行了表征。在紫外光330~360 nm激发下,固溶体荧光粉Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu的发射光谱在350~725 nm范围内呈现多谱峰发射,360和500 nm处有强的宽带发射属于Eu2+离子的4f 65d1-4f 7跃迁,590~725 nm红光区窄带谱源于Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁,这表明,在空气气氛中,部分Eu3+在Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7基质中被还原成了Eu2+;当x=0.1时,荧光粉Ba1.97Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu的绿色发光最强,表明Eu3+被还原成Eu2+离子的程度最大。当共掺入Ce3+离子后,形成Ba1.97-yZn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,y Ce3+荧光粉体系,其发光随着Ce3+离子浓度的增大由蓝绿区经白光区到达橙红区;发现名义组成为Ba1.96Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,0.01Ce3+的荧光粉的色坐标为(0.323,0.311),接近理想白光,是一种有潜在应用价值的白光荧光粉。讨论了稀土离子在Ba2Zn0.9Mg0.1Si2O7基质中的能量传递与发光机理。     

Y_2O_3∶Eu荧光粉表面包覆In_2O_3的研究

采用高温固相法合成了FED用Y2O3∶Eu红色荧光粉,为提高其导电性,采用表面成膜包覆法对其进行了In2O3包膜研究。通过XRD,Zeta电位,SEM及低压光谱分析等检测手段分析了包膜前后Y2O3∶Eu的晶体结构、电位、形貌与发光性能,探索了包膜工艺。结果表明:在Y2O3∶Eu表面包覆3%的In2O3能有效改善荧光粉的发光亮度,这种改善的可能原因是包覆In2O3改善了Y2O3∶Eu晶粒表面的导电性。     

蓝色长余辉材料CaAl_2O_4∶Eu~(2+),Nd~(3+)的合成及其发光性能

采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)A l2O4∶Eux2+,Ndy3+(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440 nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.001 25和y=0.002 5,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaA l4∶Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1 000 m in,初始亮度大于1 200 m cd/m2,60 m in后发光粉的亮度仍然在10 m cd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaA l2O4∶Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.     

Y2O2S∶Er3+，Yb3+的制备及Er3+离子在晶场中的能级分裂

采用沉淀法制备前驱体,通过不同温度合成了上转换发光材料Y2O2S∶Er3+,Yb3+,运用XRD,SEM和上转换发射光谱对其进行表征。结果表明,所合成的Y2O2S∶Er3+Yb3+属于六方晶系晶体,随着合成温度的升高,产物的粒径不断增大,上转换发射光强度逐渐增加。研究Y2O2S∶Er3+Yb3+的上转换发光过程,红光发射和绿光发射分别源于Er3+离子的4F9/2→4I15/2以及2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2能级跃迁。利用群论计算了晶场中Er3+离子的能级分裂数目。     

杂质的添加对SrAl_2O_4∶Eu~(2 ),Dy~(3 )余辉发光特性的改善

采用溶胶 凝胶法制备SrAl2 O4 ∶Eu2 ,Dy3 磷光体 ,并在合成过程中添加硼或硅以探讨光致发光及长余辉发光性质。发现硼、硅添加物不仅是助熔剂 ,且能改良SrAl2 O4 ∶Eu2 ,Dy3 之长余辉的持续时间及余辉发光强度。基于不同磷光体样品的实验结果比较 ,综合材料表面微结构观察、X射线衍射图谱、热释发光光谱与余辉衰减曲线的测量等实验结果分析 ,推断在SrAl2 O4 ∶Eu2 ,Dy3 中添加硼、硅可导致磷光体缺陷增加并稳定活化剂Eu2 的价态。     

痕量双掺Sm~(3 )和Gd~(3 )对Y_2O_2S∶Eu~(3 )发光特性的影响

通过对Y2O2S∶Eu3 红色荧光粉痕量引入Sm3 和Gd3 的研究,发现可有效地增强发光强度,明显改善其电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性),且不影响材料的其他物理化学性能。讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因:Gd3 对Y3 的置换,减少了因Eu3 对Y3 置换所引起的晶格的畸变、缺陷,使Eu3 离子晶场环境得到改善,从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失;Sm3 的发射与Eu3 的吸收(激发)的部分重叠,且Eu3 激发光谱中包含有Sm3 激发跃迁谱线,导致了Sm3 →Eu3 共振能量传递可能性,有效地实现Sm3 对Eu3 的敏化效应。     

表面活性剂组装的Y2O3∶Eu纳米管及其位置选择光谱

利用表面活性剂为模板, 通过自组装制备出了具有管状结构的Y2O3∶Eu纳米材料. 透射电子显微镜证实了管状结构的形成. 在紫外光的激发下, Y2O3∶Eu纳米管表现出与纳米颗粒不同的发光性质. 由电荷迁移带和低温下的激光选择激发光谱可以推测, 处于纳米管壁内部的发光中心具有较为确定的格位对称性, 其发射光谱具有清晰的光谱结构. 由于表面缺陷的存在, 纳米管壁近表面的Eu3+离子处于较为复杂的微环境中, 其发射光谱表现为非均匀展宽的光谱线形.     

静电纺丝技术制备Y_2O_3∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Y(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其在适当的温度下进行热处理,得到Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.XRD分析表明,复合纳米纤维为无定形,Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.SEM分析表明,复合纳米纤维的平均直径约为150nm;随着焙烧温度的升高,纤维直径逐渐减小.经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.TG-DTA分析表明,当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为83%.FTIR分析表明,复合纳米纤维与纯PVA的红外光谱一致,当焙烧温度高于600℃时,生成了Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为521,562nm的绿色和656nm的红色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.对Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维的形成机理进行了讨论.     

红色长余辉荧光粉Ca_2Zn_4Ti_(16)O_(38)∶Pr~(3+)的水热辅助合成及发光性质

采用水热法辅助合成了纯相Ca2Zn4Ti16O38∶Pr3+荧光粉,初始nCa∶nZn∶nTi=2∶4.1∶15,煅烧条件为1 050℃空气气氛烧结5 h。并以X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱表征了样品的物相组成、微观形貌和光谱性质。合成的荧光粉在高温煅烧后仍较好地保持了球形的微观形态,优化的Pr3+掺杂浓度为0.015。Ca2Zn4Ti16O38∶Pr3+荧光粉在471 nm波长激发下发射红光,发射谱通过高斯分峰拟合得到位于605、620和645 nm的3个发射峰,分别对应于Pr3+的1D2→3H4,3P0→3H6和3P0→3F2跃迁。在471 nm波长激发下,Ca2Zn4Ti16O38∶Pr3+的614 nm红光发射表现出超长余辉特性,表明该荧光粉是一种能被可见光有效激发的红色长余辉荧光粉。     

Fe3O4@SiO2@YF3∶Eu3+磁-光双功能复合粒子的制备与性能

采用水热法合成了Fe3O4@SiO2@YF3∶Eu3+磁-光双功能复合粒子,对其结构和性能进行了表征。XRD分析表明:Fe3O4表面包覆上了结晶良好的正交晶系的YF3。TEM照片表明:复合粒子为球形,构成核的Fe3O4颗粒的尺寸在200～350 nm之间,Fe3O4@SiO2@YF3∶Eu3+核壳结构复合粒子的尺寸约为230～380 nm,与包覆前的Fe3O4相比较,包覆后,颗粒尺寸增大,并且YF3∶Eu3+是以棒状结构连接在Fe3O4球型颗粒的表面。磁性和荧光光谱分析表明:该复合颗粒同时具有良好的发光性和磁性,使其在生物医学领域具有潜在的应用。     

NaF助熔剂对Sr2MgSi2O7:Eu2+,Zr4+荧光粉结构及发光性能影响

在还原性气氛下采用高温固相法合成了适合近紫外(λex=375 nm)激发的光致发光蓝色荧光粉Sr2MgSi2O7:Eu2+,Zr4+,研究了NaF助熔剂对Sr2MgSi2O7:Eu2+,Zr4+荧光粉晶体结构、颗粒形貌及发光性能影响。结果表明:适量的NaF助熔剂有利于样品的晶化,所获得样品的颗粒形貌更加规整,能有效降低中间粒径(D50)并控制粒径分布;只含中间颗粒(D50)样品的发光强度高于含全颗粒样品的发光强度;NaF助熔剂最佳添加含量为6%(质量分数),可使样品的发光强度提高446%;掺杂适量的Zr4+有利于样品的发光强度的提高,最后探索NaF助熔剂及掺杂Zr4+离子提高发光性能的机制。     

LaPO4∶Eu3+—Fe3O4光-磁复合材料的合成与性能研究

采用2步水热法合成了LaPO4∶Eu3+-Fe3O4复合材料.在LaPO4∶Eu3+-Fe3O4复合材料中,LaPO4∶Eu3+为单斜晶相,呈纳米棒状,纳米棒的直径和长度分别为20~100nm和0.2~1μm;Fe3O4为正交晶相、呈20~30nm的颗粒状,Fe3O4粒子紧紧附着在LaPO4∶Eu3+纳米棒的表面;样品的磁性和发光性质研究表明所合成的LaPO4∶Eu3+—Fe3O4复合材料既具有发光性质又具有磁性.     

SrAl_2O_4∶Eu~(2 ),Dy~(3 )纳米长余辉发光材料的制备与表征

采用溶胶鄄凝胶法制备了SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 纳米长余辉发光材料,研究了pH值、反应温度和络合剂等对溶胶鄄凝胶形成的影响,研究了灼烧温度对SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 晶相、颗粒尺度和发光性能的影响。利用XRD,SEM,光谱分析等手段对产物进行了结构和性能分析。实验结果表明,在800℃时SrAl2O4晶相开始形成但没有发光,而在1100℃烧结的样品则具有很好的发光性能。样品平均晶粒尺寸随灼烧温度升高而增加,平均晶粒尺寸为20~40nm。样品的激发光谱是峰值在240,330,378和425nm的连续宽带谱,发光光谱是峰值在523nm的宽带谱,与SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 粗晶材料相比,发光光谱发生了“红移”现象。样品的热释光峰值位于157℃,与SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 粗晶材料相比,峰值向低温移动了13℃。     

静电纺丝技术制备Y2O3:Eu3+纳米带及其发光性质

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米带,将其进行热处理,获得了Y2O3:Eu3+纳米带.采用XRD、FTIR、SEM、TEM、荧光光谱等技术对焙烧后的样品进行了表征.结果表明:600℃焙烧即可获得Y2O3:Eu3+纳米带,800 ℃时结晶更为良好,产物属于立方晶系.纳米带表面光滑,由平均直径为30 nm的小颗粒紧密排列而成,为多品结构.随着温度升高,纳米带宽度减小.焙烧800 ℃获得的Y2O3:Eu3+纳米带的发光性质优于焙烧600℃的Y2O3:Eu3+纳米带.与体材料相比,该纳米带的激发光谱Eu3+-O2-电荷迁移态(CTB)发生红移,发射光谱发生蓝移.