红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的制备及发光特性

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)。研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂及Gd~(3+)共掺杂对荧光粉发光特性的影响。XRD检测结果显示,荧光粉的主晶相为Ca_3Y_2Si_3O_(12),属单斜晶系。荧光光谱分析表明:硅酸盐荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的发射光谱包含2个主峰,峰值分别位于590和614 nm,归属于Eu~(3+)离子从~5D_0→7~F_1和~7F_2的特征跃迁。用614 nm最强峰监测,得到激发光谱为一多峰宽带(200~500 nm)。改变Eu~(3+)离子掺杂浓度发现:随着掺杂量增加,荧光粉发光强度先增加后降低,最佳掺杂量为20 mol%;讨论了几种助熔剂的影响:NaCl、CaF_2作为助熔剂,对荧光粉的发光强度影响不大,H_3BO_3作为助熔剂降低荧光粉的发光强度,而NH_4F能显著提高荧光粉的发光强度;Gd~(3+)可以作为一种很好的共激活剂,敏化Eu~(3+)离子发光。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料的制备与性能

利用共沉淀法制备了Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和上转换发射光谱(UPL)对合成样品的物相结构、形貌、化学成分和光学性能进行研究,并对Er~(3+)和Yb~(3+)的掺杂量(摩尔分数,%)对合成样品的物相结构及上转换发光性能的影响进行分析。结果表明:制备样品为纯相四方晶系的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4晶体,Yb~(3+)的掺杂量对产物的物相结构无显著影响。所制备产物在980nm的近红外光激发下,发射出Er~(3+)特征的上转换绿色光,其绿色光色纯度达到96%以上,色温接近日光。YPO_4:1%Er~(3+)/20%Yb~(3+)样品具有相对更优的上转换发光性能;过高浓度Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂导致样品出现浓度猝灭现象。此外,对制备样品的上转换发光材料发光机制及能量跃迁机理进行了讨论。     

离子交换法制备ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为沉淀剂,采用离子交换法制备了ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶,通过XRD,TEM,HRTEM和EDS等对晶体的结构、形貌及化学成分进行了表征,利用3D荧光光谱、激发光谱和发射光谱研究了Eu~(3+)在ZrO_2纳米晶中的发光性质。结果表明,焙烧温度在800℃以下所得的ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶主要为四方结构,晶粒尺寸约为5—20 nm,随着焙烧温度的升高,样品的晶结构发生了细微变化,从900℃开始出现了少量单斜晶,由ZrO_2:Eu~(3+)的3D荧光光谱确定了其最佳监测波长和发射波长,在394 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO_2中Eu~(3+)的590 nm(~5D_0→~7F_1)和606 nm(~5D_0→~7F_2)特征发射谱,随着相结构细微的变化,发射光谱的形状及强度均发生变化,说明ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶的发光性质对其结构非常敏感。     

Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的合成及发光性能（英文）

以Na_2SO_4和K_2SO_4为熔盐,采用熔盐法合成了一维Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和光谱仪等方法对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能进行表征。考察了烧结温度、Eu3+掺杂浓度对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,原料混合物在1100℃空气中煅烧2 h可合成纯相、表面光滑的Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的长度大于10μm,宽度为500～800 nm。在270 nm紫外光的激发下,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒呈红光发射,最强发射峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%。     

燃烧法制备Y2Zr2O7:Tb3+纳米晶及其发光性质研究

以甘氨酸作燃烧剂采用燃烧法制备Y_2Zr_2O_7:Tb~(3+)纳米晶粉末.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计对Y_2Zr_2O_7:Tb~(3+)纳米晶的相结构、形貌和发光性质进行研究.结果表明:所得到的纳米晶粒度均匀、结晶完好,属于立方萤石结构.发光光谱的测试表明:Tb~(3+)呈现其特征绿色发射,最强峰位于542 nm处.Tb~(3+)的掺杂摩尔浓度在0.5%～6%的范围内,3%为最佳掺杂浓度.     

Ca_2AlSi_3O_2N5:Sm~(3+)荧光粉制备及发光特性

采用原位共沉淀与气氛还原氮化相结合的方法,在1100℃下制备出Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)以及稳态瞬态荧光光谱仪(PL)对合成产物的结构、微观形貌和发光特性进行了研究。在287nm紫外光激发下,测得Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)的发射光谱为1个多峰宽谱,主峰分别为602nm(4G5/2→6H7/2)和650nm(4G5/2→6H9/2)。研究了Sm~(3+)掺杂浓度对Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)红光荧光粉发光性能的影响。结果表明,随着Sm~(3+)掺杂浓度增大,发光强度先增大后减小。     

Cr~(3+),Nd~(3+):GSGG激光陶瓷原料制备及性能

采用化学共沉淀法制备Cr~(3+)与Nd~(3+)不同配比的Cr~(3+),Nd~(3+):GSGG激光陶瓷的前驱粉体,在不同的温度下对其进行煅烧得到多晶粉体原料,采用X射线衍射、热分析仪、场发射扫描电镜和红外荧光综合测试系统对煅烧后多晶原料的物相转变、微观形貌和发光性能进行研究,确定复合掺杂离子的最佳掺杂浓度。结果表明,前驱粉体在1000℃下煅烧可获得分布均匀的GSGG纳米粉体,Cr~(3+)与Nd~(3+)之间存在能量传递机制,能够增强发光。     

采用高分子网络凝胶法制备LaP_3O_9:Eu~(3+)发光材料及其性能

采用高分子网络凝胶法合成Eu3+掺杂LaP3O9发光材料,并通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对合成产物的物相结构和光学性能进行研究,并对部分合成工艺条件、Eu3+离子掺杂量等对合成产物的物相结构及发光性能的影响进行分析。结果表明:采用高分子网络凝胶法可制备单一相的正交晶系空间群为C2221的LaP3O9:Eu3+晶体。LaP3O9:Eu3+样品在紫外光的激发下发射出Eu3+的特征光,且Eu3+掺杂量直接影响着LaP3O9:Eu3+样品的发光强度,但在Eu3+掺杂量高达10%时(摩尔分数)也未能观察到浓度猝灭现象。合成工艺条件显著影响着合成产物的发光性能,在反应体系p H为4的条件下制备湿凝胶,并于850℃下煅烧6 h可获得发光性能较优的产物。     

Eu/Tb共掺杂Y_2O_3荧光粉的发光性质研究（英文）

稀土掺杂荧光粉在固态照明中有良好的应用前景。这里用固相法合成了Y_2O_3:Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉,粉的相结构用X射线衍射仪进行了表征,发现合成了纯相Y_2O_3,掺杂的稀土离子未对基质结构产生影响。稀土离子单掺杂的Y_2O_3荧光粉在各自特征领域表现出良好的发光性质,Y_2O_3:Tb~(3+)发射出亮绿光,而Y_2O_3:Eu~(3+)发射出亮红光颜色。调控它们的浓度,可以在Y_2O_3:0.2%Eu~(3+),2%Tb~(3+)处实现白光,详细分析了它们的发光光谱,计算了它们的色坐标,对应的CIE色坐标分别标记在色坐标图中。     

火焰喷淬法合成Ca~(2+)-Cr~(3+)共掺LaAlO_3及其红外辐射性能研究

以La_2O_3和Al_2O_3为原料采用火焰喷淬合成技术制备Ca~(2+)-Cr~(3+)金属离子掺杂的LaAlO_3微球陶瓷粉体。采用XRD、SEM对样品物相结构和微观形貌进行表征,利用近红外分光光度计、IR-2型双波段发射率测试仪测定其红外发射率。同时,研究了Ca~(2+)、Cr~(3+)离子掺杂浓度以及高温热处理对LaAlO_3微球粉体红外发射率的影响。结果表明:通过使用火焰喷涂技术能够成功制备出纯相LaAlO_3和金属离子掺杂的LaAlO_3粉体。Ca~(2+)-Cr~(3+)共掺能够显著地提高LaAlO_3的红外发射率,可达到0.9以上;经过1200℃的热处理还能够进一步提高其红外发射率。     

用于固态照明的红色荧光粉Lu_2MoO_6:Eu~(3+)的发光性质（英文）

采用高温固相法制得Eu~(3+)掺杂的Lu_2MoO_6荧光粉,通过X射线衍射(XRD)及激发、发射光谱和衰减寿命等手段对样品的结构和发光性质进行了表征。XRD结果表明:制备的荧光粉均为单斜结构。实验结果表明该样品在可见光谱范围内能够被近紫外光有效地吸收,该吸收来自Mo~(6+)–O~(2-)吸收带。在掺杂10% Eu~(3+)的情况下,发光最强。详细地研究最佳临界距离Rc和能量机制。Lu_2MoO_6:Eu~(3+)红色荧光粉是一种可应用于近紫外激发白光LED用的新型红色荧光粉。     

Y3Al5O12基质中Sm3+离子浓度对其发光特性的影响

采用溶胶-凝胶/燃烧合成法制备不同Sm~(3+)掺量的Y_3Al_5O_(12)发光体.用XRD,PL等手段研究样品的物相结构和光致发光性能与掺杂浓度之间的关系,并探讨了Sm~(3+)的自身浓度猝灭机制.结果表明:Sm~(3+)掺量对样品晶体结构无明显影响;Y_3Al_5O_(12):Sm~(3+)样品的激发主峰位于405 nm(~6H_(5/2)→~4F_(7/2))附近,而最大发射峰在617nm(~4G_(5/2)→~6H_(7/2));Sm~(3+)在Y_3Al_5O_(12)基质中的最佳掺杂浓度为3.0 m01%,其自身浓度猝灭的原因主要是相邻中心的电四极一电四极相互作用引起的交叉弛豫(~4G_(5/2)+~6H_(5/2)→~6F_(9/2)+~6F_(9/2))所造成的.     

CHARACTERISTICS OF BaHfO3∶Ce NANO—POWDER

用湿化学共沉淀法制备了掺杂Ce的BaHfO3纳米粉体,采用XRD,TEM及TG-DTA等手段分析了粉体合成过程的物相变化及特性;用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明:先驱沉淀物经1000℃煅烧2 h,合成出多边形貌、分散性良好、粒径尺寸为30-50 nm的BaHfO3:Ce纳米粉体.掺杂Ce浓度(摩尔分数)为0.3%的BaHfO3的谱峰相对强度最高,其激发光谱在393和445 nm处出现2个激发峰. 393 nm波长激发的发射光谱主要由两个光谱带组成,其峰值分别位于485和530 nm波长处;用445 nm波长激发时,483 nm附近的峰已不明显,只在529 nm有一个较宽的发射峰. BaHfO3:Ce的发光特性由激活Ce3 的5d-2F5/2和5d-2F7/2宽带跃迁产生,其激发光谱和发射光谱均为宽带谱.     

La_2O_3:Sm~(3+)纳米发光材料的燃烧法合成及其性能

通过燃烧法制备了La_2O_3:Sm~(3+)纳米材料,用XRD和TEM对其形貌结构进行了表征和分析,并研究了其发光性质。结果表明:La_2O_3:Sm~(3+)纳米材料为六角结构,颗粒尺寸约为34nm;Sm~(3+)的掺杂引起其衍射峰的位置发生略微的右移;Sm~(3+)的本征激发带位于411 nm左右;在近紫外光(411 nm)的激发下,观察到~4G_(5/2)→~6H_(5/2) (568 nm)、~4G_(5/2)→~6H_(7/2) (611 nm,强度最高)和~4G_(5/2)→~6H_(9/2) (654 nm) 3个主发射峰;发射光谱表明La_2O_3:Sm~(3+)中Sm~(3+)离子的格位对称性较低;材料样品的衰减寿命约为202μs,色度坐标约为(0.5849, 0.4143)。     

Cr~(3+)掺杂的CaAl_(12)O_(19)红色荧光粉发光性能研究

采用高温固相法合成Cr~(3+)掺杂的CaAl_(12)O_(19)荧光粉,通过添加不同量的助溶剂H_3BO_3,研究了对该荧光粉的合成和发光性能的影响。XRD表明,在1 500℃下合成出了纯的相,助溶剂量在3mol%(占Al_2O_3摩尔量的比)最佳。通过CaAl_(12)O_(19)∶Cr~(3+)荧光粉激发光谱和发射光谱,激发光谱出现了410nm和580nm两处宽峰,分别属于Cr~(3+)的4A_2→4T_1和4A_2→4T_2的跃迁;发射光谱在685nm出现最强峰,属于Cr~(3+)的2E2→4A2的跃迁,不同浓度Cr~(3+)掺杂的发射光谱表明,最佳掺杂浓度在0.5mol%。通过CaAl_(12)O_(19)∶Cr~(3+)色度图(x=0.679 93,y=0.319 83)可以看出,该荧光粉的优良的深红色发光性。     

Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)的高温固相合成及发光性能

采用高温固相法合成了Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)荧光粉,在365nm紫外灯照射下发红色荧光。样品通过XRD、SEM以及荧光光谱分析,探讨了煅烧温度、Mn4+掺杂浓度以及助熔剂H3BO3对样品发光性能的影响。结果显示,在温度高于1400℃条件下合成的Sr2MgAl22O36:Mn4+荧光粉均为Sr2MgAl22O36单相,可被紫外、近紫外及蓝光激发,其发射光谱的峰位分别位于645,659,671nm,归结为Mn4+的2E-4A2跃迁发射;Mn4+的猝灭浓度为1.2%(摩尔浓度),助熔剂H3BO3最佳掺杂量为反应混合物的2%(质量分数)。     

Gd~(3+)掺杂La_2Mo_2O_9的相稳定性及热导率

La_2Mo_2O_9具有极低的热导率,但其在580℃左右会发生α-β相变,严重影响其性能和应用。本实验以Gd_203掺杂La_2Mo_2O_9制备了一系列La_(2-x)Gd_xMo_2O_9 (x=0.0～0.5)固溶体,研究了掺杂Gd~(3+)对La_2Mo_2O_9相稳定性和热导率的影响。结果表明,随着Gd~(3+)掺杂量的增加,相变得到有效抑制,当x≥0.2时样品以β相存在。样品的热导率随Gd~(3+)掺杂量的增加先减小后增加,室温下在x=0.2时达到最低,此后缓慢上升,但所有样品的热导率均小于1 W/(m·K)。     

溶胶-凝胶工艺制备SrTiO3:Pr,Ce红色荧光粉及其发光性能研究

通过溶胶-凝胶法结合热处理工艺合成了SrToO3:Pr3 红色荧光粉,研究了共掺Ce离子及其浓度变化对荧光粉发光强度的影响规律.采用X-射线衍射分析(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱仪(PL)等测试手段对前驱体及热处理样品的相形成过程、物相组成及样品的发光性能进行了测试与表征.荧光光谱测试发现,热处理样品在615nm处存在一个强的红色发光峰,可归属于Pr3 的1D2→3H4跃迁;而激发谱则由一个主峰位于348 nm处的宽带激发带和一系列强度较弱的窄峰构成,分别归属于Pr3 的4f-5d带间跃迁和4f-4f(3H4-4PJ,J=0,1,2和3H4-1D2)跃迁过程.对掺杂不同浓度Ce离子制备的共掺SrTiO3:Pr3 ,Ce荧光体发光性能的研究结果表明,随着掺杂Ce浓度的增加,荧光体发光强度依次下降,对该现象的相关作用机制进行了讨论.     

(Sr_(1-x)Me_x)_(1.95)SiO_4:0.05Eu荧光粉光谱调控机制

采用高温固相法制备(Sr_(1-x)Me_x)_(1.95)SiO_4:0.05Eu系列荧光粉,研究不同大(Ba~(2+))、小(Mg~(2+))半径离子基体固溶对其物相、发光中心配位结构、Eu离子价态的影响,探究其光谱精细调控机制。结果表明,Sr_2SiO_4粉末中随着温度升高α-Sr_2SiO_4相增加、β-Sr_2SiO_4相减少;Mg~(2+)(小半径离子)掺杂可以提高α-Sr_2SiO_4相稳定性,但容易出现Mg_2SiO_4,粉末中始终为混合物;Ba~(2+)(大半径离子)掺杂可以提高α-Sr_2SiO_4相稳定性,粉体发生β-Sr_2SiO_4+α-Sr_2SiO_4→α-Sr_2SiO_4-α-Sr_2SiO_4+Ba_2SiO_4→Ba_2SiO_4转变,且随β-Sr_2SiO_4、α-Sr_2SiO_4、Ba_2SiO_4的顺序其Si-O-Me(Ⅰ)-O-Me(Ⅱ)链逐渐由锯齿状变为平直状、Me-O键长拉长。Eu离子激活的β-Sr_2SiO_4、α-Sr_2SiO_4、Ba_2SiO_4粉体在254 nm (365 nm)激发下有明亮的绿色荧光发射(且依序强度增强、光谱整体略微蓝移)和微弱的红光发射;当光学基体发生β-Sr_2SiO_4→α-Sr_2SiO_4转变时,发射光谱中Eu~(2+)(Ⅰ)蓝移Eu~(2+)(Ⅱ)红移(Si-O-Sr(Ⅰ)-O-Sr(Ⅱ)由锯齿形链成为平链,且Sr-O键拉长),发生α-Sr_2SiO_4→Ba_2SiO4转变则Eu~(2+)(Ⅰ)、Eu~(2+)(Ⅱ)均发生蓝移(仅发生Me-O键拉长);3种粉体热释光谱中均存在Eu~(2+)和Eu~(3+)缺陷能级,且Eu~(2+)缺陷浓度更高。Eu 3d的精细X射线光电子谱表明随着β-Sr_2SiO_4→α-Sr_2SiO_4→Ba_2SiO_4转变其Eu离子以Eu~(2+)存在的可能性增大,对应的电子顺磁共振也证实这一结果。由此可见,采用Ba~(2+)离子固溶掺杂Sr_2SiO_4,可在一定浓度范围得到单相粉末,实现光学基体的β-Sr_2SiO_4→αSr_2SiO_4→Ba_2SiO_4相变,调控Si-O-Me(Ⅰ)-O-Me(Ⅱ)链型及Me-O键长,调节Eu离子价态和配位场,进而实现其绿色荧光粉荧光强度、发射波段精确调控。     

Li_(1.3)(Al_(1-x)B_x)_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3锂离子电池的合成研究

以H_3BO_3和Al_2O_3为掺杂源,采用固相烧结法,合成了锂离子电池材料Li_(1.3)(Al_(1-x)B_x)_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)。通过XRD、SEM和电化学性能测试,结果表明:Li_(1.3)(Al_(1-x)B_x)_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3主晶相为LiTi_2(PO_4)_3,且有Al~(3+)和B~(3+)取代了部分Ti~(4+);当掺杂量x=0.4时,材料的致密度好,且室温离子电导率最高,可达2.54×10~(-5)S/cm。