Eu~(3+)掺杂Y_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃的制备与荧光性能研究

采用高温熔融法制备了Eu3+掺杂Y2O3-Al2O3-SiO2荧光玻璃,探讨了成分对该体系玻璃形成能力的影响,并对不同Eu3+掺杂浓度下的荧光性能进行了研究.结果表明,熔融温度为1500℃条件下,SiO2含量对该体系的玻璃形成能力影响明显,Y/Al摩尔比为3/5时,SiO2含量在52%—68%(摩尔分数)范围内时可以获得玻璃.掺杂Eu3+的Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃具有荧光性能,在395nm波长激发下,在588 nm和614 nm处出现明显的发射峰.随着Eu3+掺杂浓度的增加,该荧光玻璃的发射波长不变,但发射强度有所变化;当Eu3+掺杂浓度为1.5%(摩尔分数)时,特征发射峰强度最大.     

Gd_2O_2S:Eu~(3+)发光粉的还原法合成与光致发光

采用Gd(NO3)3·6H2O、Eu(NO3)3·6H2O、(NH4)2SO4和NaOH为实验原料,通过还原法合成了Gd2O2S∶Eu3+发光粉。利用热分析(DTA-TG-DTG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)光谱等手段对合成的粉体进行了表征。研究表明前驱体具有晶态结构且在空气气氛中800℃煅烧2 h能转化为单相的Gd2O2SO4粉体,该粉体在氩氢混合气氛下800℃煅烧1 h能转化为单相的Gd2O2S粉体。Gd2O2S粉体呈准球形,粒径大约1μm左右,团聚较严重。PL光谱分析表明在323 nm紫外光激发下,Gd2O2S∶Eu3+发光粉呈红光发射,主发射峰位于628 nm,归属于Eu3+离子的5D0→7F2跃迁。     

Eu~(3+)掺杂Gd_2(WO_4)_3荧光材料的合成及性能研究

以钨酸钠溶液和稀土硝酸盐溶液为原料,采用水热法合成技术制备前驱体颗粒,经后续900℃煅烧能够获得结晶性良好、分散性良好的Gd2-xEux(WO4)3荧光颗粒,在此基础上,采用XRD、PLE/PL对材料的合成及荧光性能等进行一系列表征。分析结果表明:Eu3+的掺杂并未改变钨酸钆的结构,在246 nm W-O电荷迁移带(CTB)的激发下,Gd2-xEux(WO4)3荧光粉于617 nm(Eu3+的5D0→7F2)处呈现优异的红光发射,并得到Gd2(WO4)3:Eu3+的猝灭浓度为30at%,与理论计算值一致。     

Eu~(3+)激活的La_2(Mo,S)_2O_9粉体的结构及光致发光

用高温固相反应合成稀土Eu3+激活的La2Mo2-ySyO9(y=0～0.07)钼酸盐红色荧光粉,并表征样品的结构和光致发光特性。X射线衍射分析表明:少量S取代Mo进入晶格后,样品的结构没有发生明显改变,仍为β-La2Mo2O9立方相,但晶胞参数随S掺杂浓度的增加逐渐减小。光致发光测试表明:样品均显示Eu3+的红光特征发射(5D0→7F2),主发射峰位于615nm附近;以615nm为监测波长所得的激发光谱中,位于465nm对应于Eu3+的线谱跃迁(7F0→5D2)最强,尤其当掺杂少量S后,Eu3+的红光发射强度明显增加,可达到La2Mo2O9:Eu发光强度的2倍。     

Sm~(3+)、Ce~(3+)掺杂Y_2O_3:Eu~(3+)的低温燃烧法制备及发光性能

采用低温燃烧法分别制备了Y_2O_3:Eu~(3+)和钐(Sm~(3+))、铈(Ce~(3+))掺杂的Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉,并研究了反应温度及掺杂量对荧光粉性能的影响。使用激光粒度仪、X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪,对样品的物相、粒度及发光特性进行了表征和分析。结果表明,Y_2O_3:Eu~(3+)的最佳反应温度为200℃,Sm~(3+)和Ce~(3+)掺杂Y_2O_3:Eu~(3+)的粒径分别分布在396～615 nm和531～955 nm,Sm~(3+)和Ce~(3+)的掺杂均能显著增强Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉的发光性能。     

铋离子掺杂纳米Y_2O_3∶Eu~(3+)红色荧光粉的光学性能研究

采用水热法结合高温烧结处理制备Bi~(3+)掺杂Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米荧光粉,并考察了掺杂Bi~(3+)对Y_2O_3∶Eu~(3+)荧光粉结构、紫外可见光吸收和发光性能的影响。X射线粉末衍射测试表明,Y_2O_3∶Eu~(3+)掺杂Bi~(3+)(摩尔分数3%)后保持纯立方相结构,纳米颗粒的平均粒径约为16.8nm。通过激发和发光光谱测试,讨论了Bi~(3+)对Eu~(3+)的敏化作用,发现Bi~(3+)离子能促进Y_2O_3∶Eu~(3+)于300~400nm的近紫外光吸收,再以能量转移的方式传给Eu~(3+)。因此,利用Bi~(3+)电荷迁移带的近紫外吸收,是实现近紫外光有效激发Y_2O_3∶Eu~(3+)荧光粉的一种重要途径。     

Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂B_2O_3-CaO发光材料结构及其发光性能

作为21世纪新一代绿色光源的LED灯,因具有诸多优点,被人们极力推崇~([1])。但目前用于商业化的LED灯红光部分欠缺,导致光白光显色指数低,色温高且呈冷白色,照射物体时在一定程度上存在颜色失真~([2])。因此,在被近紫外LED芯片激发,发射红、绿、蓝三基色合成白光的研究成为大家关注的热点。本论文采用溶胶凝胶-高温固相合成法制得Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂B_2O_3-CaO荧光粉,并探究了其发光性能及其合成暖色白光的条件。     

Ce~(3+)及B~(3+)共掺杂纳米SiO_2的光致发光性能

采用溶胶-凝胶法并结合后续700～1000℃热处理制备Ce3+、B3+共掺纳米SiO2材料。用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱仪(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)及荧光光谱仪表征材料的结构、形貌、成分、光吸收及光致发光性能。XRD及TEM分析结果表明:该纳米材料具有非晶态结构,一次颗粒尺寸为10nm左右。UV-Vis吸收光谱显示:共掺样品在紫外区有吸收峰,其主吸收峰位于225nm和260nm。荧光光谱分析显示,经过H2气氛处理的样品中存在两套光致发光谱:一套为258nm激发产生的363nm紫外发光;另一套为317nm激发产生的407nm的宽带发光。对比分析经过不同温度处理以及不同B3+掺量样品的发光光谱,初步探讨两发光峰的起源。     

Sm~(3+)掺杂NiFe_2O_4及其性能

随着纳米技术的迅速发展,铁氧体掺杂的纳米复合材料已经成为人们关注和研究的热点之一。本论文通过采用水热法制备NiSm_xFe_(2-x)O_4(x=0、0.02~0.12)铁氧体材料,借助XRD、SEM、VSM等仪器对试样的物相组成、微观形貌、磁性能等进行表征,测试结果表明随着掺杂量的增加,材料的磁性能逐渐变好,在掺杂量为0.06时磁性能最好。     

Eu~(3+)掺杂TiO_2光催化剂的制备及废水处理性能研究

以钛酸四正丁酯、氯化铕为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Eu3+掺杂纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射(XRD)及UV-Vis测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了Eu3+掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且Eu3+掺杂后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-Vis光谱分析表明,适量铕掺杂使得催化剂在400~600 nm的可见光区对光的吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,当Eu3+掺杂量为0.5%时其光催化活性最好,并将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,对其实际应用进行了探索。     

Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉的水热合成及性能研究

利用水热法合成了Y2O3:Eu3+荧光粉,并对所制得的样品进行了XRD、SEM以及荧光光谱等表征。荧光测试结果表明,Eu3+掺杂浓度为5%时制备的Y2O3:Eu3+荧光粉荧光强度最好。其最大发射峰位于612 nm,对应于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁,最大激发波长为240 nm对应于从O2-的2p轨道到Eu3+的4f轨道的电荷转移跃迁。通过对比,发现采用水热法制备的荧光粉要比固相法发光性能更强。     

Eu~(3+)掺杂SiO_2/B_2O_3发光材料的制备及发光性质

本文采用溶胶-凝胶法在常温下制备了稀土Eu~(3+)掺杂摩尔百分比为9%的Eu~(3+)-SiO_2、Eu~(3+)-B_2O_3和Eu~(3+)-SiO_2-B_2O_3材料,并通过IR、荧光光谱对材料的结构和发光性能进行了分析。比对三种不同基质下Eu~(3+)的发光性能,Eu~(3+)-SiO_2材料在800℃退火后的材料的发光性能最好,Eu~(3+)掺杂的B_2O_3和SiO_2-B_2O_3为基质的材料发光性能减弱,说明B_2O_3虽然是较好的荧光基质,但是制备方法,混合比例尚需要深入摸索。     

Eu~(3+)掺杂的红色荧光粉制备及荧光性能研究

利用溶胶凝胶法制备了Eu3+掺杂的Y2O3荧光粉。考察了Y2O3:Eu3+的制备条件,进行了物相表征,研究了Y2O3:Eu3+的荧光性能。结果表明,在612 nm波长监测下,Y1.98O3:Eu3+0.02的激发光谱为300~550 nm,最大激发峰值位于466 nm,归属于Eu3+的7F0→5D2的跃迁。在466 nm波长激发下,Y2O3:Eu3+的发射光谱为550~700 nm,最大发射峰值位于612 nm,归属于Eu3+的5D0→7F2的跃迁主峰。Eu3+的掺杂量为x=0.02,p H=1时Y2O3:Eu3+荧光粉可以得到最强的红光荧光粉。     

溶胶-凝胶法制备Eu~(3+)-Ce~(3+)共掺杂TiO_2及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Eu~(3+)-Ce~(3+)共掺杂TiO_2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物、用正交试验方法考察了内部因素和外部因素对掺杂样品的光吸收和光催化性能的影响,同时采用XRD、FE-SEM、UV-Vis吸收谱等表征了样品结构与性能。结果表明,最佳的实验方案是热处理温度为550℃、Ce~(3+)的掺杂量为0.02mol%、Eu~(3+)的掺杂量为0.2mol%,最佳的外部环境是共掺杂TiO_2纳米粉体光催化剂加入量为0.15 g/50 mL、亚甲基蓝溶液的初始pH值及浓度分别为6.5和10 mg/L。样品的晶粒尺寸在20 nm左右,共掺样品的光催化率明显比单掺和未掺样品的高,且吸收边向可见光红移了53nm左右。共掺样品对亚甲基蓝降解反应符合一级动力学模式。共掺样品光催化率的提高归因于Eu~(3+)和Ce~(3+)的协同作用,一方面增加有效的空穴电子数;另一方面可使样品吸收更低能量的波长而被激发。     

SiO_2-B_2O_3:Eu~(3+)荧光粉的制备及发光性能的研究

本文采用溶胶-凝交法制备了稀土Eu~(3+)单掺杂B_2O_3-SiO_2发光材料。荧光光谱显示,经600℃以上退火处理的单掺杂的发光材料在紫外光激发下显示稀土离子Eu~(3+)的特征发射峰。红外光谱显示,B离子的加入,在材料中形成了Si-O-B键,加强了Eu~(3+)的红光发射。退火处理改变了材料的网络结构。     

Si~(4+)掺杂对橙红色荧光粉NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)结构和发光性能的影响

采用高温固相法合成了一系列NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)橙红色荧光粉。表征了荧光粉的晶体结构和发光性能。考察了煅烧温度和Si~(4+)掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响。结果表明:掺杂Si~(4+)对荧光粉的晶型没有明显影响,但是导致了晶格膨胀。750℃煅烧时基质已形成NaBaPO_4相,晶型为六方晶系,荧光粉发射峰强度最强。激发光谱由200~280 nm的宽带和310~500 nm的一系列尖峰组成,分别对应于O~(2–)→Eu~(3+)电荷迁移带和Eu~(3+)的f→f能级跃迁吸收,最强激发峰位于393 nm左右,与近紫外LED芯片的发射光谱匹配。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。NaBa_(0.92)Si_xP_(1–x)O_4:0.08Eu~(3+)中Si~(4+)的最佳掺杂量为0.02 mol,Na Ba_(0.92)Si_(0.02)P_(0.98)O_4:0.08Eu~(3+)样品在616和591 nm附近的发射强度比单掺杂Eu~(3+)的样品分别提高了66.6%和63.6%。     

红色荧光粉K_3LuSi_2O_7:Eu~(3+)真空紫外发光性能

采用高温固相法合成了K_3Lu_(1-x)Eu_xSi_2O_7(x=0.1)荧光粉。系统讨论了Eu~(3+)在K_3Lu Si_2O_7的正八面体LuO_6真空紫外-紫外-可见的激发、发射光谱及荧光寿命。结果表明,K_3Lu_(1-x)Eu_xSi_2O_7的电荷迁移带(CTB)位于~225 nm左右,基质吸收带位于~199 nm。分别在147 nm和172 nm波长激发时,发射主要以Eu~(3+)电偶极子跃迁(~5D_0-~7F_2)为主相对发光强度约为商业红粉(Y,Gd)BO_3:Eu~(3+)的55%和80%,色坐标(0.589,0.382),荧光寿命τ_(1/e)=1.78 ms,是一种潜在的应用于真空自外激发发射的红色荧光材料。     

Eu~(3+)和Gd~(3+)共掺杂TiO_2粉体的制备及催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2和Gd3+/Eu3+共掺杂TiO2复合粉体,采用X射线衍射、漫反射光谱和扫描电镜等技术对样品进行表征,以亚甲基蓝(methyleneblue,MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性,探讨Gd3+/Eu3+共掺杂对TiO2粉体光催化的影响机制。结果表明:Gd3+/Eu3+共掺杂可以显著提高TiO2粉体光催化活性。Gd3+/Eu3+共掺杂在TiO2粉体中产生协同作用,可以抑制TiO2由锐钛矿向金红石相转变,使TiO2的粒径减小。Gd3+/Eu3+共掺杂增大了TiO2粉体的晶格畸变,使TiO2粉体吸收带边蓝移。当Gd3+和Eu3+的质量掺量分别为0.05%和0.4%时,TiO2粉体光催化活性最高,降解率达到95.31%。     

Tb~(3+)离子掺杂ZnO-P_2O_5玻璃的发光性能研究

通过高温固相法成功制备了Tb~(3+)离子掺杂的ZnO-P_2O_5玻璃,采用了激发发射光谱对其发光性能进行了研究,并采用了长余辉发光光谱对样品的长余辉性能进行了研究,此外本文还讨论了稀土离子(Dy,Eu,Nd,Ce,Er,Ho,Pr)与Tb~(3+)共掺杂对发光玻璃的影响并通过热释光谱进行分析,结果表明共掺杂使得热释峰的强度和位置发生变化。     

Eu~(3+)掺杂浓度对NaYF_4:Eu~(3+)晶体荧光强度的影响

在乙醇和乙二醇的混合溶剂中,用溶剂热法,150℃,反应12 h,成功合成了NaYF4:Eu3+晶体。室温下,用X射线衍射对材料的组成进行了表征,JCPDS号为16-0334。荧光光谱分析表明,在395 nm(7F0→5L4)紫外光激发下,其发射峰在476 nm、540~578 nm、718 nm分别对应着Eu3+的5DJ(J=0,1,2,3)→7FJ(J=1,2,3,4)能级跃迁。并讨论了离子Y3+:Eu3+不同浓度掺杂比对荧光性质的影响。结果表明,Eu3+的最佳掺杂浓度比为5%,当掺杂浓度为10%时,出现荧光猝灭。