颜色可调Y(PO3)3:Tb3+,Yb3+上转换发光材料的共沉淀制备及性能

采用共沉淀法制备Tb3+,Yb3+共掺杂Y(PO3)3上转换发光材料,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和上转换荧光光谱仪(UPL)对制备产物的结构和性能进行表征分析.结果表明,所制备样品属于单斜晶系空间群为P21/c的Tb3+和Yb3+共掺杂Y(PO3)3晶体.在近红外光的激发下,所制备Y(PO3)3:x Tb3+,20％(摩尔分数,下同)Yb3+样品发射出Tb3+特征的蓝绿色光.Tb3+掺杂量直接影响着制备产物的上转换发光性能,当Tb3+掺杂量为2％ ～10％时,Tb3+的5 D4→7 F6发射峰分裂为481 nm和491 nm两个发射峰;当掺杂量为5％～20％时,位于547 nm处绿光发射为最强发射峰;当Tb3+掺杂量高于20％时观察到浓度猝灭现象.Tb3+/Yb3+的掺杂量比例和近红外光激发功率密度对所制备样品的上转换发光性能也有明显影响.适当调节样品中Tb3+/Yb3+掺杂比例可实现对制备的Y(PO3)3:x Tb3+,20％Yb3+样品的上转换发射蓝绿光颜色的调控.对Y(PO3)3:Tb3+,Yb3+样品的上转换发光机理进行探索,其中属于Tb3+特征的5 D3→7 FJ(J=6,5,4)和5 D4→7 FJ(J=6,5,4,3)跃迁带发射分别属于三光子吸收和双光子吸收机制.     

绿色荧光粉Zn_2Ca(PO_4)_2:Tb~(3+)的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+,测定了该荧光粉的XRD图谱、激发光谱及发射光谱。XRD图谱表明在高温还原气氛下合成了纯相的荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+。该荧光粉的激发谱位于340～400nm。在紫外激发下主要发射峰位于490、544、584、622nm,对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3的特征发射。考察了Tb3+的掺杂浓度对样品发光效率的影响,分析了Tb3+的544nm发射的自身浓度猝灭机理并探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光的影响。此绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+是一种很有潜力的适于UVLED管芯激发的发光粉。     

Sr2Al2SiO7体系荧光粉掺杂Eu2＋和Ce3＋的光谱性能及能量传递研究

采用高温固相法合成了Sr2Al2SiO7∶Re（Re=Eu2＋,Ce3＋）荧光粉,研究了Eu2＋和Ce3＋在该基质中的发光特性,以及Eu2＋、Ce3＋共掺时的能量传递现象。研究表明Sr2Al2SiO7∶Eu2＋激发光谱呈宽带激发,最大发射峰位于513nm,Eu2＋最佳掺杂浓度为5%（摩尔分数）。Sr2Al2SiO7∶Ce3＋有两个激发峰,分别位于300和337nm,发射峰位于406nm,当Ce3＋浓度达到2%（摩尔分数）时发射强度最大。Eu2＋和Ce3＋在该体系共掺时存在Ce3＋到Eu2＋的有效能量传递,有利于提高体系的发光效率。     

Ca_2SiO_3Cl_2∶Eu~(3+)材料的发光特性

采用高温固相法合成了Ca2SiO3Cl2∶Eu3+红色发光材料。利用X射线分析了材料的晶体结构,其为四方晶系;在400nm近紫外光激发下,材料呈红色发射,主发射峰位于582、599、623、655和691nm,分别对应Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁;监测599nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于400nm。研究了Eu3+摩尔浓度对Ca2SiO3Cl2∶Eu3+材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+浓度的增大,强度先增大、后减小,Eu3+浓度为1%时,强度最大。引入Li+后,材料的发射强度进一步增大。     

KBaPO4:Tb3+材料制备及其发光特性

采用高温固相法合成了KBaPO4:Tb3+绿色发光荧光粉,并研究了材料的发光性质.KBaPO4:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于437、490、545、586和622 nm,分别对应Tb3+的5D3→7F4和5D4→7FJ=6,5,4,3跃迁发射,主峰为545 nm;监测545 nm发射峰,所得激发光谱由4f 7-5d1的宽带吸收(200～330 nm)和4f-4f电子吸收(330～400 nm)组成,主峰为380 nm.研究了Tb3+掺杂浓度,电荷补偿剂Li+、Na+、K+和Cl-,及敏化剂Ce3+对KBaPO4:Tb3+材料发射强度的影响.结果显示,调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可在很大程度上提高材料的发射强度.上述结果表明KBaPO4:Tb3+材料是一种很好的近紫外光激发型高效绿色发光荧光粉.     

Eu2+在KNaCa2（PO4）2中的发光及晶体学格位

采用高温固相法制备了KNaCa2(PO4)2:Eu2+蓝色荧光粉,并研究了材料的发光特性.在400 nm近紫外光激发下,材料呈非对称的单峰发射,主峰位于470 nm.监测470 nm发射峰,对应的激发光谱覆盖200~450 nm,主峰位于400 nm,说明材料能够很好的吸收紫外?近紫外光,发射蓝色光.利用van Uitert公式计算了Eu2+取代KNaCa2(PO4)2中Ca2+时所占晶体学格位,得出461和502 nm发射分别归属于八配位和六配位的Eu2+发射.研究了Eu2+掺杂浓度对KNaCa2(PO4)2:Eu2+材料发射强度的影响,结果显示Eu2+的最佳掺杂浓度为1mol%,利用Dexter理论得出其浓度猝灭机理为电偶极?电偶极相互作用.     

新型黄绿色发光材料Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+的合成及光谱分析

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型荧光粉Sr2MgSi3O9 :Tb3+、Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+,用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明,所合成的发光材料与Sr2MgSi2O7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品一次颗粒近似球形,粒径在100nm左右.Sr2MgSi3O9:Tb3+的激发光谱为一位于249nm的宽带,发射光谱主要由473、491、547、585nm等一系列发射峰组成,其中473nm(5D3→<7F3)为主发射峰,547nm(5D4→7F5)为次发射峰;样品Sr1.955MgSi3O9:Tb3+0.04,Ce3+0.005的激发光谱由峰值分别位于249和335nm的双激发带组成,其中后者为主激发带.在335nm激发下,其发射光谱由两部分组成,其中400nm附近的带状发射对应于Ce3+的发射,而491、547、588nm处的发射峰归属为Tb3+的5+D4→7FJ(J=6,5,4)跃迁发射,最强峰位于547nm,对应Tb3+的5D4→7F5跃迁.此外,探讨了Ce3+掺杂量对样品发光亮度的影响,发现Ce3+可以把能量传递给Tb3+,对Tb3+起到敏化作用.     

绿色荧光粉Y_2GeO_5:Bi~(3+),Tb~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相法制备绿色荧光粉Y2GeO5∶Bi3+,Tb3+,利用X射线衍射仪、扫描电镜、激光粒度仪和光致发光光谱对其性能进行表征,并探讨Bi3+和Tb3+离子掺杂量对发光性能的影响。结果表明,掺杂Bi3+和Tb3+分别作为敏化剂和发光中心进入到Y2GeO5的晶格中,最佳掺杂量分别为1.2%、8%(摩尔分数);样品为类球形颗粒,其d50为6.39μm;峰值为314 nm的激发带由Bi3+离子、基质激发峰以及Tb3+的7F6→5D1复合而成;在314 nm波长激发下,发射光谱呈现峰值为373 nm宽带和位于430⁶50 nm的多个锐利峰;Bi3+离子掺杂使5D4→7F5的发光强度提高3倍。     

La(BO_3,PO_4):Ce,Tb,Gd的发光研究

以 BPO4和稀土氧化物为原料制备了铈、铽、钆共掺杂的硼磷酸镧绿色荧光粉,研究了基质中 Gd3＋、 Ce3＋、 Tb3＋的发光特性及它们之间的相互作用。在该基质中存在 Ce3＋→ Gd3＋、Gd3＋→ Tb3＋、 Ce3＋→ Tb3＋的能量传递;当钆加入到铈、铽共掺杂的硼磷酸镧基质中会导致铈离子的发射减弱,铽离子 5D4→ 7FJ的发射显著增强,而 5D3→ 7FJ的发射没有明显变化,故有利于提高荧光粉的发光强度和绿色发射纯度。用硼磷酸钆作基质比用硼磷酸镧更能提高荧光粉的发光强度、发光纯度以及发光色坐标 x的值,所以 La(BO3,PO4):Ce,Tb,Gd和 Gd(BO3,PO4):Ce,Tb均是理想的绿色发射材料。     

稀土离子掺杂硼酸钙发光材料的合成与光谱性质

以硼砂和氯化钙为原料,主要采用化学共沉淀法成功合成了稀土离子Eu3+、Tb3+掺杂的硼酸钙发光材料。通过X射线衍射、荧光光谱对样品物相和发光性能进行了表征。探究了不同的实验条件(即不同煅烧温度、稀土离子浓度)对其发光性能的影响,样品的激发光谱表明,在800℃时,CaB2O4∶Tb3+的发光能力最强;掺杂稀土Tb3+离子的发光材料在5%时发光性能最强。在221nm紫外光激发下,样品在612nm和543nm处有Eu3+和Tb3+离子明显的特征发射峰,而且掺杂Eu3+离子的发光材料的发光性能随着Eu3+浓度的增加而增强。     

Ca_3B_2O_6:Eu~(3+),A(A=Li~+,Na~+,K~+)红色荧光粉的合成条件的优化

采用高温固相法合成Ca3B2O6:Eu3+,A(A=Li+,Na+,K+)系列红色荧光粉。以395nm的近紫外光激发样品,Ca3B2O6:Eu3+,A(A=Li+,Na+,K+)荧光粉发红光,以614nm附近的5 D0→7F2电偶极跃迁发光最强。材料能非常好地吸收395nm波长的光,与近紫外光LED芯片匹配良好。Ca3B2O6:Eu3+红色荧光粉合成最佳条件为Eu3+掺杂浓度为4%,Li+的掺杂浓度为8%,在900℃灼烧2h。从而简化了合成工艺,优化了合成条件。     

低温单斜相BiPO_4∶Tb~(3+)纳米晶的合成及其发光性能

以无水乙醇为反应溶液,采用室温共沉淀制备了低温单斜相BiPO4∶Tb3+绿色荧光纳米材料,并进行高温烧结处理。利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光光谱分别对所得样品的相结构、形貌以及发光性能进行研究。结果表明:通过高温烧结,样品没有发生晶型转变,仍然保持单斜相结构和纳米颗粒形貌。同时,Tb3+离子作为绿色发光中心进入到BiPO4的晶格中取代Bi 3+的格位,在370nm激发下,观察到Tb3+离子的特征跃迁(5D4→7FJ,J=6~3),其中以5D4→7F5跃迁发射(543nm)为主;并考察了BiPO4∶Tb3+纳米晶发光强度随Tb3+掺杂量的变化关系,发现其淬灭浓度高达20mol%。     

Li2BaSiO4∶Tb3+荧光粉的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Tb3+激活的硅酸盐基质的系列发光材料Li2BaSiO4∶xTb3+,并研究了其在紫外光激发下的发光特性.研究结果表明,样品Li2BaSiO4∶xTb3+的激发光谱最强吸收源于Tb3+的4f7→5d1跃迁宽带吸收,最强吸收峰值位于268 nm左右.在紫外光激发下该系列材料均呈现Tb3+的特征绿光发射(542nm),最佳掺杂浓度为x=0.11.样品Li2BaSiO4∶0.11Tb3+的荧光衰减曲线呈单指数衰减特征,拟合所得的寿命值为5.0ms左右.     

Ca10K（PO4）7:Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性质

高温固相法合成了Ca10-xK(PO4)7:xEu3+(x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14和0.16)的红色荧光粉。X射线衍射表明,样品具有标准的Ca10K(PO4)7六角晶体结构,且无第二相存在。在393nm的波长激发下,样品获得由Eu3+的4f-4f跃迁产生红光发射,其中以613nm附近的5 D0→7F2电偶极跃迁发射为最强。通过调节Eu3+的掺杂浓度,获得了色坐标与商业化Y2O2S:Eu3+荧光粉十分接近的接近纯色的红色荧光粉。Ca10K(PO4)7:Eu3+是一种可望应用于紫外激发的白光LED的红色荧光粉。     

Tb3+掺杂对Sr2CeO4∶Eu3+发光性能的影响

以尿素为燃料硼酸为助熔剂,采用燃烧法合成了Sr2CeO4∶Eu3+、Tb3+发光材料。测试结果表明,当Tb3+的掺杂为1%(摩尔分数)时,合成的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,其样品的激发光谱为240～370nm的宽带双峰,发射光谱为400～550nm宽带峰,余辉衰减曲线的结果显示,适量的掺杂Tb3+可以提高产品的发光性能。与Sr2CeO4∶Eu3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度好的固溶体,样品的发光强度明显提高。     

Mg2+或Zn2+掺杂的Ca(WO4)1-x (MoO4)x∶ Eu3+ 荧光粉的制备及发光性能研究

以三氧化钨(WO_3)、三氧化钼(MoO_3)、碳酸钙(CaCO_3)和三氧化二铕(Eu2O_3)为原料,通过高温固相法制备了Eu3+激活的钨钼酸钙Ca(WO4)1-x(MoO4)x∶Eu3+红色荧光粉,探究固溶成分变化对材料发光特性的影响。在Eu3+和Li+摩尔分数均为10%条件下,钨酸根离子(WO24-)被不同摩尔分数的钼酸根离子(MoO24-)替换,Ca2+被不同摩尔分数的Mg2+和Zn2+替换。通过X射线衍射仪对样品进行结构分析,通过激发光谱和发射光谱对所制样品的发光性能进行研究。结果表明:当焙烧温度为800℃,(MoO4)2-摩尔分数为25%,Li+和Eu3+摩尔分数均为10%,Mg2+摩尔分数为1%时,荧光粉的发光强度最好,其激发峰位于～352nm处,发射峰在～612nm处; Zn2+摩尔分数为3%时,荧光粉发光强度最好,其激发峰位于～294nm处,发射峰在～612nm处。     

Ce~(3+),Eu~(3+)共掺Lu_3Al_5O_(12)多晶的发光特性及能量传递研究

利用高温固相反应制备了Ce3+、Eu3+共掺杂的(Ce0.01EuxLu0.99-x)3Al5O12(x=0.02%、0.5%、1%、2%)多晶粉末,并对其结构和光谱学特性,特别是Ce3+向Eu3+的能量传递问题进行了研究。X射线衍射结果显示,所制备样品具有单一的石榴石结构。利用X射线激发发射谱和光致激发发射谱研究了Eu3+掺入浓度对发光中心Ce3+和Eu3+离子发光特性的影响以及Ce3+向Eu3+的能量传递。样品的热释光谱进一步证明Ce3+向Eu3+的能量传递及其与Eu3+浓度之间的变化关系。     

Eu~(3+)掺杂Sr_3La_2(BO_3)_4荧光粉的制备及发光性能研究

以高温固相法制备铕离子(Eu~(3+))掺杂硼酸盐红色荧光粉Sr_3La_2(BO_3)_4∶Eu~(3+),用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了荧光粉的结构和表面形貌,测定了其在近紫外光激发下的发光特征。研究结果表明,焙烧温度为1000℃,保温时间为5h,Eu3+摩尔掺杂分数为7.5%时,荧光粉具有较强的发光强度;以394nm的紫外光激发,荧光粉最强发射为波长618nm的红光,为Eu~(3+)的5 D0→7F2的电偶极跃迁,计算其色坐标为x=0.65,y=0.35。     

红色荧光粉Ca_9Al(Po_4)_7:Eu~(3+)的制备与发光特性

本文采用高温固相法合成了Ca9Al(Po4)7:Eu3+红色荧光粉,并对其发光特性进行了研究。该荧光粉在350nm-410nm有一个宽带激发峰,适用于UVLED管芯的激发;在紫外激发下的发射峰由位于589nm和593nm,612nm、616nm和619nm,654nm及688nm四组线状峰构成,分别对应于Eu3+的(5D0～7F1)、(5D0～7F2)、(5D0～7F3)及(5D0～7F4)特征跃迁,呈现红色发光。探讨了掺杂的Eu3+浓度对样品发光强度的影响,其最佳掺杂浓度为5%。研究了其自身浓度猝灭机理,为电偶极-电四极相互作用。发现不同电荷补偿剂Li+,Na+,K+的引入均能使发光强度得到提高,尤其以Li+最佳,发光强度提高了大约35%。结果表明,Ca9Al(Po4)7:Eu3+是一种适用于UVLED管芯激发的用于白光LED的红色荧光粉。     

Eu^3＋掺杂浓度对LaInO3∶Eu^3＋红色荧光粉发光性能影响及自身猝灭机理研究

采用高温固相反应法合成了新型LaInO3∶Eu3＋红色荧光粉。晶体物相和发光性能分别用XRD、荧光分度计进行表征。XRD图谱表明在1150℃制备了纯相的LaInO3∶Eu3＋荧光粉。该荧光粉能够被394nm近紫外光和464nm蓝光有效激发,其最强发射峰位于610nm处,对应于Eu3＋离子的5 D0→7F2的特征发射。改变Eu3＋离子掺杂浓度,发射峰形状和位置基本不变,发射强度在Eu3＋离子浓度超过20%（摩尔分数）时剧烈下降,出现了浓度猝灭效应。Eu3＋位于610nm的发射自身猝灭机理是电四极-电四极的相互作用。研究结果显示LaInO3∶Eu3＋是一种有潜力的用于制造白光LED的红色荧光粉。