Lu(La)2O3微米晶中提高Bi3+离子下转换蓝光发光性能的研究

采用尿素沉淀法制备一系列Bi³⁺/La³⁺共掺Lu₂O₃和Bi³⁺/Lu³⁺共掺La₂O₃微米晶。在掺杂Bi³⁺离子的Lu₂O₃微米晶中,C₂位点的Bi³⁺离子可以将吸收的能量转移给S₆位点的Bi³⁺离子。同时,在Lu₂O₃:1%Bi³⁺,0～5%(摩尔分数,下同)La³⁺微米晶中,372和337 nm(C₂和S₆位点的Bi³⁺离子)紫外光的激发下,Bi³⁺离子的发射峰强度随着La³⁺离子掺杂浓度的增加而增加,掺杂5%La³⁺时与不掺杂La     

LiBa0.95-yBO3∶0.05Tb3+,yBi3+荧光粉的制备及荧光性质

以硼酸和碳酸盐为原料,用高温固相法制备了可被(近)紫外光(369、254 nm)有效激发的Tb³⁺单掺杂Li Ba1-xBO3∶xTb³⁺(物质的量分数x=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07)及Bi³⁺和Tb³⁺共掺杂LiBa_0.95-yBO₃∶0.05Tb³⁺,y Bi³⁺(物质的量分数y=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07)的2个系列荧光粉,产物的结构和形貌分别用粉末X射线衍射(PXRD)和扫描电子显微镜进行表征。PXRD测定结果表明2个系列的产物均为纯相LiBaBO3。通过对第一系列产物荧光光谱的测定,筛选出发光强度最好的产物,据此确定铽离子的最佳掺杂量;在此基础上制备出铋离子掺杂量不同的第二系列荧光粉。荧光光谱测定的实验结果表明,Tb³⁺/Bi³⁺共掺杂的荧光粉的发光强度好于Tb³⁺单掺杂的荧光粉,这说明Bi³⁺对Tb³⁺有敏化作用;而且随着Bi³⁺掺杂量的增加,产物的荧光强度表现出先增加后减小的趋势,当Bi³⁺的掺杂量y=0.03时,产物的荧光强度达到最大。Bi³⁺和Tb³⁺之间存在偶极-四极相互作用而进行能量传递。系列荧光粉的CIE坐标显示其发光颜色在一定程度上呈现出由绿色光到白光的渐变趋势。     

通过Bi~(3+)发光特征判定“争议”格位——以Ca_2MgSi_2O_7∶Bi~(3+)荧光粉为例（英文）

在以往的研究工作中,人们经常关注给定基质具有多个格位所对应多发光中心的光致发射。取决于所掺杂的基质,多个格位的晶体化合物应该可以提供相应的多发光中心,但某些化合物有时只会表现一个发光中心,由此产生"争议性"发光中心。据以往研究,以稀土离子掺杂而为人所知的经典镁黄长石(Ca_2MgSi_2O_7)长余辉化合物具有"争议性"Ca格位。为此,在本文中以非稀土离子(Bi~(3+))特有的发光特性从侧面来研究Ca_2MgSi_2O_7化合物中的"争议性"Ca格位问题。结果表明,在250和276 nm激发波长激发下,所有的Bi~(3+)掺杂Ca_2MgSi_2O_7样品均有峰位位于582和350 nm的两个Bi~(3+)特征发射带。结合晶体结构分析,光谱结果表明,Ca_2MgSi_2O_7∶Bi~(3+)荧光粉具有对应于六配位和八配位的两个不同Ca2+格位的两个Bi~(3+)发光中心,即,Bi~(3+)(Ⅰ)(~582 nm)和Bi~(3+)(Ⅱ)(~350 nm)发光中心。此外,光谱分析进一步表明,Bi~(3+)(Ⅰ)与Bi~(3+)(Ⅱ)具有单向的能量传递,而且,发现这两个发光中心所对应的相对发射强度是依赖于激发波长和Bi~(3+)掺杂浓度。实验证明了Ca_2MgSi_2O_7晶体化合物具有两个Ca格位,而不是有些工作中所讨论的一个Ca格位。本文工作可以为已知或未知的具有"争议性"格位的晶体化合物的验证提供新的借鉴。     

水杨酸盐敏化BaF2∶Tb3+纳米粒子中的Tb3+离子发光

采用水热法制备了均匀、单分散的BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子,并采用离子交换法制备了水杨酸钠敏化的BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子(SS-BaF₂∶Tb³⁺)。 系统地研究了样品的结构、形貌和光致发光性质。 结果表明,监测Tb³⁺离子在547 nm的⁵D₄→⁷F₅跃迁,SS-BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子获得了从200 nm到385 nm波长范围宽的激发带;激发SS的π-π^*电子跃迁吸收,由于SS到Tb³⁺的能量传递(“天线效应”),SS-BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子产生了增强的Tb³⁺离子绿光发射;敏化纳米粒子中Tb³⁺离子光致发光寿命比未敏化纳米粒子中Tb³⁺离子寿命长。     

一种高效窄带蓝色荧光粉Ba3Y2B6O15:Bi3+及其应用研究

目前,高效窄带荧光粉的研发对于白光发光二极管(WLED)向高性能液晶显示器背光源的应用至关重要.本工作采用高温固相法制备了一种高效窄带蓝色荧光粉Ba₃Y₂B₆O₁₅:Bi³⁺,并对其结构和性能进行了表征和计算.计算表明,Ba₃Y₂B₆O₁₅的带隙较宽,为4.67 eV,宽的带隙为高效率荧光粉提供了保障. Ba₃Y₂B₆O₁₅:0.5%Bi³⁺(0.5%为摩尔分数)的发射光谱峰值在409nm,半峰宽仅为2168cm^-1 (36.2nm),属于窄带蓝光发射.Ba₃Y₂B₆O₁₅:0.5%Bi³⁺的内量子效率高达93.8%,色纯度也高达98.9%,其热稳定性能...     

稀土Yb3+/Tm3+掺杂NaGd(MO4)2荧光粉的制备及其光致发光

近年来稀土掺杂的上转换发光材料在太阳能电池、工业照明和医学等领域的应用越来越受到重视,目前的研究主要集中于新型高效稀土上转换发光材料的开发。对于发光材料的制备,基质的选择尤为重要,钼酸盐因具有稳定的物理化学性能、低的声子能量而从众多基质中脱颖而出。本文选择钼酸盐为稀土离子掺杂的基质材料,采用水热法制备了Tm、Yb离子掺杂的NaGd(MoO₄)₂样品。通过改变离子掺杂的浓度,探究了NaGd(MoO₄)₂荧光粉的发光特性。研究表明,在980 nm激光照射下,NaGd(MO₄)₂∶Yb³⁺/Tm³⁺在477 nm处发射蓝色荧光,在648 nm处发射红色荧光。固定Yb³⁺的掺杂摩尔分数为6%,改变Tm³⁺的掺杂摩尔分数分别为0、0.5%、1%和2%时,发现随着Tm³⁺掺杂摩尔分数的增加,477 nm处的发射峰的强度先升高后降低,当Tm³⁺     

PO43-掺杂Bi2O2CO3/Bi0的制备及其可见光催化性能

构建氧空位以及附着金属单质Bi(Bi⁰)是增强半导体材料光吸收性能、促进半导体光生载流子分离的有效方法。通过简单的共沉淀法及氢气热还原成功制备了PO₄^3-掺杂Bi₂O₂CO₃附着Bi⁰(Bi-P-BOC)的可见光催化剂,并对其在可见光下催化降解氧氟沙星(OFX)的性能及机理进行了研究。材料表征结果表明BOC随着PO₄^3-的均匀掺杂,可见光吸收能力增强,表面缺陷增多,比表面积增大。而随着氢气热还原,BOC表面形成Bi⁰的同时也原位构建了大量的氧空位。可见光催化性能测试表明,Bi-P-BOC可以在180 min内降解约85%的OFX,降解速率为0.013 0 min^-1,是BOC降解速率的8倍。Bi-P-BOC光催化降解机理表明其具有更好的可见光吸收能力,Bi⁰以及氧空位的存在促进了光生载流子的分离,h⁺是其...     

发光颜色可调的白磷钙矿结构Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+，Tb3+荧光粉的制备、发光性能及能量传递

采用具有白磷钙矿结构的磷酸盐作为目标产物,通过高温固相法制备了发光颜色可调的Ca₈MgBi(PO₄)₇∶Ce³⁺,Tb³⁺荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱等表征手段对其物相组成、微观形貌及发光性能进行了详细研究。结果表明：掺杂少量的Ce³⁺、Tb³⁺并没有改变Ca₈MgBi(PO₄)₇基质的晶体结构。荧光光谱和荧光寿命曲线确定了Ce³⁺-Tb³⁺之间存在能量传递,其能量传递机制为四极-四极相互作用,能量传递效率可达81%。固定Ce³⁺浓度而逐渐增加Tb³⁺的掺杂量时,系列Ca₈MgBi(PO₄)₇∶0.08Ce³⁺,yTb³⁺荧光粉的发...     

Cs2ZnCl4∶Ce3+,Mn2+的合成及其多模发光性能

近年来,低维无铅金属卤化物由于其独特的光学性质、低毒性和优异的环境稳定性等优点受到了广泛关注。采用水热法成功制备Cs₂ZnCl₄∶Ce³⁺、Cs₂ZnCl₄∶Mn²⁺以及Cs₂ZnCl₄∶Ce³⁺,Mn²⁺等微米晶,并利用X射线衍射仪、荧光光谱仪等表征手段对其物相和发光特性进行了系统性研究。研究结果表明,Cs₂ZnCl₄微米晶为正交相零维结构,其发射光谱依赖于掺杂离子的激发波长,例如,Ce³⁺离子掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶在254nm的激发条件下,其发射光谱峰位位于350nm,对应于Ce³⁺离子4f-5d的跃迁;Mn²⁺离子掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶在361nm的激发条件...     

芳香寡聚磺酸酯桥联大环化合物的合成及其对Sn2+和Bi3+的识别作用

以4,6-二烷氧基-1,3-苯二磺酰氯和芳香二酚为原料,三乙胺作缚酸剂,二氯甲烷作溶剂,采取一步成环法合成了3种磺酸酯桥联大环化合物。合成产物的结构用IR、¹H NMR、¹³C NMR和MALDI-TOF等技术手段进行了确认。利用紫外光谱分析的方法研究了4,6,16,18-四正戊氧基-11,23-二甲基-1,3,13,15-四磺酸酯间苯芳香大环(5)对Ca²⁺、Pb²⁺及部分过渡金属等20种金属离子的识别。结果发现,其对Sn²⁺显示出一定的选择性,由于Sn²⁺和Bi³⁺协同作用的影响,在化合物5-Sn²⁺的体系中加入Bi³⁺,紫外吸收光谱在325 nm左右的吸收增强了许多,这说明化合物5对Bi³⁺显示出优于Sn²⁺的较好选择性。     

Ca3Al2Ge3O12:Cr3+的光谱性质及晶场参数计算

为了解Cr3+离子在钙铝锗酸盐Ca₃Al₂Ge₃O₁₂:石榴石中的光谱性质, 合成了Ca₃Al₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺多晶材料；测量了其X射线衍射图, 漫反射光谱, 激发、发射光谱等；分析了Cr3+离子在钙铝锗酸盐中的发光特性；计算了其晶场强度(Dq/B), Stokes位移(ΔEs)及黄昆-里斯因子(S)等. 在450 nm激发下, Ca₃Al₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺室温发射光谱主要由三个宽带及附加其上的弱R线构成, 分别对应于Cr3+离子的4T1、 4T2、2T2到 4A2 能级跃迁. 低温时R线变得强而锐. 通过计算, Dq/B=2.43, ΔEs=1884 cm-1, S=5.21. 表明在Ca₃Al₂Ge₃O₁₂中Cr³⁺离子处于较弱的晶场强度, 电子-声子耦合较强, 为发展可调谐激光材料提供重要线索.     

Thermal stability of osmium mixed oxides I. CaOsO3 decomposition products: A new orthorhombic phase Ca2Os2O7

The thermal decomposition of CaOsO₃ by differential thermal analyses, thermogravimetry and X-ray powder diffraction has been studied. In nitrogen CaOsO₃ decomposes at 880 ± 10°C into CaO, osmium metal and oxygen due to the reaction CaOsO₃ → CaO + Os + O₂. In static air the decomposition occurs in three stages: 2CaOsO₃ + 1/2O₂ → Ca₂Os₂O₇ (in region 775–808°C), Ca₂Os₂O₇ → Ca₂Os₂O_6,5 + 1/4O₂ (at a temperature interval of 850–1000°C) and in the third stage Ca₂Os₂O_6,5 → 2CaO + OsO₄ ÷ 1/4 O₂ (at 1005 ± 5°C). The first intermediate Ca₂Os₂O₇ is isostructural with orthorhombic Ca₂Nb₂O₇ and its cell parameters are: a₀ = 3.745 Å, b₀ = 25.1 Å, c₀ = 5.492 Å, Z = 4, space group Cmcm or Cmc2. Ca₂Os₂O₇ exhibits metallic conductivity and its electrical resistivity is 4.6 × 10⁻² ohm-cm at 296K.     

Studies on long lasting optical properties of Eu2+ and Dy3+ doped di-barium magnesium silicate phosphors

Di-bariummagnesium silicate phosphors doped with europiumand dysprosium were prepared under a weak reducing atmosphere. X-ray diffraction pattern of the sample was also done that confirmed the proper preparation of the phosphor. Scanning electron microscope (SEM) images confirmed that the sample has regular surface and uniform grain size distribution. Comparative studies of phosphorescence decay of Ba₂MgSi₂O₇:Eu²⁺, Dy³⁺ phosphors with different concentration of Dy³⁺ were done. The phosphor with 0.5/1.5 mol% of Eu/Dy, exhibited optimum green color afterglow properties. This emission is expected to arise due to transition of Eu²⁺ ions from any of the sublevels of 4f⁶5d¹ configuration to ⁸S_7/2 level of the 4f⁷ configuration. For a suitable trap depth, the trap concentration is expected to be proportional to the concentration of Dy³⁺. These traps are responsible for holding the charge career for a reasonable time, subsequently for increasing the time of afterglow. Hence, optimum Dy³⁺ concentration produces the longer afterglow duration with higher intensity of luminescence signals. Trap depth were also calculated using thermoluminescence glow curve which was indicative of formation of traps suitable for long afterglow.     

Dy3+离子掺杂的全色荧光粉Ca9La(PO4)7的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Ca₉La(PO₄)₇:Dy³⁺发光材料. 荧光粉的晶体结构和微观尺寸由X射线粉末衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)测定. 光致激发和发射光谱发光揭示了材料的光学特性. 实验结果显示: Ca₉La(PO₄)₇:Dy³⁺能够有效吸收紫外-可见光(300-460 nm)而被激发, 呈现一系列的吸收峰. 样品在350 nm近紫外光激发下, 有较强的蓝光(481 nm)和黄光(573 nm)两个窄带发射, 混合成优质的白光发射, 该白光色坐标在国际照明委员会(CIE)色品图中分布在无色点D65 (0.313, 0329)周围. 随着掺杂Dy³⁺离子的摩尔分数的增加, 两种发射均发生浓度猝灭现象, Dy³⁺离子的最佳掺杂为0.05(摩尔分数), 电偶极-电偶极相互作用是主要的猝灭机理.     

La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)材料的制备及其上转换发光性质

采用高温固相法制备了La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉。通过X射线衍射(XRD)和上转换发射光谱对样品进行了相结构和发光性质表征。XRD实验结果表明:合成的样品为面心立方萤石结构(Fm-3m)的La_(2.4)Mo_(1.6)O_8相。在980 nm红外光激发下,La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉发出分别来自Er~(3+)离子的~2H1_(1/2)→~4I_(15/2)、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁的绿光(主峰为548和529 nm)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁的红光(主峰为670 nm)。进一步地,对样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。     

磁性荧光双功能复合纳米粒子Fe3O4@SiO2@ZrO2:Tb3+的合成和表征

通过原位反应合成法成功合成了一种新型水溶性的磁性荧光复合纳米粒子Fe₃O₄@SiO₂@ZrO₂:Tb³⁺,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、磁性测试仪和荧光(PL)光谱对其形貌、尺寸、相组成、磁性和荧光性能进行了表征。 结果表明,核(Fe₃O₄@SiO₂)壳(ZrO₂:Tb³⁺)结构组成的磁性荧光复合纳米粒子具有超顺磁性,其饱和磁化强度达到36 emu/g,并且在494 nm(⁵D₄→⁷F₆)、549 nm(⁵D₄→⁷F₅)、587 nm(⁵D₄→⁷F₄)和625 nm(⁵D₄→⁷F₃)处具有4个Tb³⁺特有的荧光发射光谱带峰值。 磁性荧光双功能的复合纳米粒子在生物医学领域具有潜在的应用价值。     

荧光粉Ba5-3x/2B4O11∶xEu3+的制备及发光性能

采用高温固相烧结法成功制备了Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺(x=0.02~0.22)荧光粉,利用XRD和SEM等对荧光粉进行了结构和形貌表征。 在激发波长为393 nm的条件下,发射峰(596、621、657和706 nm)与Eu³⁺的⁵D₀-⁷F_J(J=1,2,3,4)电子跃迁相对应,其中621 nm最强发射峰由Eu³⁺离子⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁造成。 文章还研究了Eu³⁺掺杂浓度对Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺发光性能的影响,结果表明,荧光粉的发光强度随着Eu³⁺掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,Eu³⁺最佳掺杂量为0.16。     

Li2O-CaO-Gd2O3-SiO2:Eu,Bi体系的结构和发光性能之间的关系

用X射线粉末衍射法研究了Li₂O-CaO-Gd₂O₃-SiO₂:Eu,Bi发光体系的物相组成随Gd₂O₃含量的变化,探讨了不同硅酸盐物种和结构对Eu³⁺和Bi³⁺发光特性的影响。结果表明,无Gd₂O₃组分时发光体是β-CaSiO₄多晶体,当Gd₂O₃/SiO₂比超过2.5%时,Ca₂Gd₈(SiO₄)₆O₂和LiGd₉(SiO₄)₆O₂物相逐渐增加,当其成为主要物相时,EU³⁺发光呈数倍增强,这2种含钆物相的结构既利于EU³⁺的红光发射又利于敏化剂向激活剂传输能量,所形成的固熔体是优良的发光基质材料。     

Preparation and Luminescence Behavior of CaSiO3：Eu^3＋（Bi^3＋）

CaSiO3：Eu0.08^3＋Bi0.002^3＋ with a monoclinic perovskite structure was synthesized by using sol-gel method, and its luminescence characteristics were investigated. From the excitation spectrum, it can be seen that the main peaks located at 238,396,415,437 and 359 nm correspond to the charge-transfer band of Eu^3＋-O^2- , the absorption transitions of ^7F0.1→^3L6, ^7F0→^5D3, ^7F1→^5D3 of Eu^3＋ ions, and ^3P1→^1S0 of Bi^3＋ ions, respectively. When the samples were excited with a light of wavelength 359 or 395 nm, it can be seen from the emission spectrum that the electronic dipole transition located at 609 nm corresponding to ^5D0→^7F2 of Eu^3＋ ions was stronger than the magnetic dipole transition located at 587 nm corresponding to ^5D0→^7F1 of Eu^3＋ ions, which shows that more Eu^3＋ ions were located in nonreversion center lattices. The energy transfer from Bi^3＋ ions to Eu^3＋ ions in the phosphor was also discussed. The results show that Eu^3＋ ions could be well sensitized by ^3＋ions, and the energy-transfer pattern between Bi^3＋ ions and Eu^3＋ ions was resonance energy transfer.