Sm3+掺杂(Y，Tb)AG∶Ce3+荧光粉的制备及光谱性能

采用柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的(Y,Tb)₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺,Sm³⁺荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱研究了不同Sm³⁺离子共掺杂浓度下(Y,Tb)AG∶Ce³⁺荧光粉的晶体结构及光致发光性能。Rietveld全图拟合(Rietveld method of whole pattern fitting)结果表明：掺杂后样品仍为纯立方石榴石相,随着Sm³⁺离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞参数增大。在467 nm激发下,激发能由Ce³⁺离子向Sm³⁺离子单向传递,从而在617nm处出现红光发射。Tb³⁺离子取代不利于Ce³⁺离子与Sm³⁺离子的能量传递,同时Ce³⁺离子受更强的晶体场作用及与O^2-离子间增强的共价性使发射主峰红移,Sm³⁺掺杂的TAG∶Ce体系中,激发能由敏化剂Ce³⁺离子向激活剂Sm³⁺离子的传递路径包括5d→4f²F_5/2,7/2(Ce³⁺)和⁷F₆→⁵D₄(Tb³⁺)到⁴G_5/2→⁶H_7/2(Sm³⁺)两部分。     

白光LED用红色荧光粉CaMoO4：Eu^3＋的制备及发光性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了CaMoO4: Eu3 荧光粉,对前驱体进行了差热(DSC)分析,对样品进行了X-射线衍射(XRD)、粒度分析和荧光光谱测定. DSC 和XRD结果表明,在700℃时可得到CaMoO4纯相.粒度分析结果表明随着烧结温度的升高,产物的粒径明显增大,700℃时约为 160 nm,而用固相法在800℃制备的CaMoO4: Eu3 荧光粉的平均粒径明显增大至3μm左右.分别以393 nm 的近紫外光和 464 nm 的可见光激发样品,CaMoO4: Eu3 荧光粉发出明亮的红光,对应于Eu3 的4f - 4f跃迁,当Eu3 的掺杂浓度约为30 mol %时,在616 nm处的发光强度最大.在393,464 nm的吸收分别与目前应用的紫外光和蓝光LED芯片相匹配.因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

凝胶-燃烧法合成YAG∶Eu~(3+)纳米荧光材料的结构和发光性能

处于4f6电子组态的Eu3 是一个理想的荧光探针离子,通过它的荧光光谱结构可以探测被取代离子周围的对称性。最近,Eu3 作为荧光探针探测了YVO4纳米晶的表面效应[1]。因此Eu3 离子掺杂的发光材料引起了人们的广泛关注[2~4]。钇铝石榴石Y3Al5O12(YAG)具有优良的物理和化学性能,被广     

Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)掺杂β-BaB_2O_4纳米棒的制备、结构与发光性质

以Ba(NO_3)_2、NaBH_4、Er_2O_3和CeO_2为原料,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂辅助下,采用水热法制备了β-BaB_2O_4(β-BBO)纳米棒,稀土离子Er~(3+)单掺杂的β-BBO(β-BBO:Er~(3+))及Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)共掺杂的β-BBO(β-BBO:Er(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+))纳米棒.通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)光谱分别对样品的物相、结构、形貌、成分及光致发光性质进行了表征.研究结果表明:微量稀土离子掺杂并不改变β-BBO的结构,制得的纳米棒尺寸均匀,长度在200-500 nm之间,直径在10-20 nm之间;β-BBO:Er~(3+)和β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)Ce~(4+)纳米棒在400nm光激发下,在可见光范围内都观察到中心波长为515和542 nm的绿光.对发光机理的初步研究表明:发光分别对应于Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁,铈离子以Ce~(3+)和Ce~(4+)两种形式存在于体系中,Ce~(3+)对Er~(3+)起敏化作用,可以显著增强β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+)纳米棒的发光强度,存在Ce~(3+)→Er~(3+)的能量传递过程.     

染料敏化La~(3+)掺杂的TiO_2纳晶薄膜制备及其光电性能

采用溶胶-凝胶法制备出La3+掺杂的TiO2纳米粉体材料,通过料浆喷涂工艺制得掺杂La3+的TiO2薄膜并将其以N719染料敏化制成染料敏化太阳能电池(DSSC)。以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和DSSC测试系统对制得的La3+掺杂的TiO2纳米粉体材料、相应的La3+掺杂的TiO2薄膜以及制成的DSSC分别进行测试表征,研究了La3+掺杂对TiO2晶型和染料敏化太阳能电池性能的影响。XRD测试结果表明,La3+的掺杂改善了TiO2的颗粒分布;电池的测试结果说明,La3+掺杂量为0.5%,煅烧温度为450℃时制备的纳米TiO2膜DSSC电池性能最佳,光电转换效率达1.926%。     

Ag~+,Sr~(2+),Yb~(3+)双掺杂对Ca_3Co_4O_(9-δ)热电性能的影响

采用溶胶-凝胶和冷压方法,在Ca3Co4O9-δ体系中引入不同量的Ag~+,Sr~(2+)或Yb~(3+)离子制备了可在300~870 K下稳定存在且热电性能优良的陶瓷材料Ca_(3-x-y)Ag_xSr_yCo_4O_(9-δ),Ca_(3-x-z)Ag_xYb_zCo_4O_(9-δ)和Ca_(3-y-z)Sr_yYb_zCo_4O_(9-δ)(x,y,z=0.1,0.15,0.2).通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对产物进行表征.结果显示,所制备的样品纯度较高,晶粒均匀,晶粒间较致密,适量的Ag~+,Sr~(2+),Yb~(3+)离子取代Ca~(2+)离子固溶到晶体中使制备的双掺杂材料晶胞体积发生了变化,但并未引起晶体对称结构的变化.电阻率和Seebeck系数结果表明,双掺杂优化了样品载流子的浓度,使样品电阻率不断减小,并使Seebeck系数的值不断增大.经过计算可知,Seebeck系数随电子有效质量的增大而增大.热导率结果表明,双掺杂的样品热导率随掺杂元素的不同而变化,计算结果显示声子热导依然在样品中占据主体贡献,这与Ca_3Co_4O_(9-δ)单掺杂Ag~+,Sr~(2+)或Yb~(3+)的结果吻合.随着温度的升高,双掺杂样品Ca_(2.7)Ag_(0.2)Yb_(0.1)Co_4O_(9-δ)在870 K下热电优值(ZT)值达到最大(0.18).     

Al18B4O33:Eu,Tb单基双掺杂荧光粉的制备及发光性能

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法成功制备了Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉.采用热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜分别对样品进行了热分析、结构和形貌分析,采用荧光光谱仪和亮度计测试样品的激发发射光谱和亮度.结果表明:前驱体先经700℃预烧,然后再于1100℃煅烧3h后,可获得粒度分布均匀、结晶性良好的Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉;共掺杂Eu和Tb的Al18B4O33荧光粉可同时发出“三基色”所需要的特征发光;该荧光粉中同时存在Eu2+离子、Tb3+离子和Eu3+离子,在350～ 400 nm之间的紫外区域存在较强的激发峰,可被用于与紫外LED复合合成白光LED;通过研究Eu和Tb的掺杂量对荧光粉发光强度的影响发现,适量调节Eu和Tb的掺杂量可以改变Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉的发光颜色和强度.     

Sb,Bi,Zr,Si元素微量掺杂对荧光粉YAG∶Ce发光性能的影响

采用高温固相法分别合成了Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺共掺杂的YAG:Ce黄色荧光粉。研究了YAG:Ce黄色荧光粉的发光强度随元素种类以及微量掺杂浓度的变化情况及相关机理。结果显示,随着元素Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度的增加,发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势。Sb³⁺,Bi³⁺与Ce³⁺之间存在多极子相互作用的共振传递及晶格修复作用,当Sb³⁺,Bi³⁺掺杂浓度分别为0.5和0.1 mmol时发射峰强度达到最大值,分别提高了35.5%和44.8%。在YAG:Ce中由于Zr⁴⁺,Si⁴⁺的电荷补偿作用,促进Ce⁴⁺→Ce³⁺的转化,从而提高了YAG:Ce的发光强度。Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度分别在0.3和7 mmol时达到最大值,分别提高了27.4%和31.2%。由荧光粉颗粒形貌可知,Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺元素的微量掺杂能促使晶粒长大,并且近似球型,导致发光强度有明显的提高。     

Sb,Bi,Zr,Si元素微量掺杂对荧光粉YAG：Ce发光性能的影响

采用高温固相法分别合成了Sb3+,Bi3+,Zr4+,Si4+共掺杂的YAG∶Ce黄色荧光粉。研究了YAG∶Ce黄色荧光粉的发光强度随元素种类以及微量掺杂浓度的变化情况及相关机理。结果显示,随着元素Sb3+,Bi3+,Zr4+,Si4+掺杂浓度的增加,发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势。Sb3+,Bi3+与Ce3+之间存在多极子相互作用和辐射再吸收的能量传递及晶格修复作用,当Sb3+,Bi3+掺杂浓度分别为0.5和0.1 mmol时发射峰强度达到最大值,分别提高了35.5%和44.8%。在YAG∶Ce中由于Zr4+,Si4+的电荷补偿作用,促进Ce4+→Ce3+的转化,从而提高了YAG∶Ce的发光强度。Zr4+,Si4+掺杂浓度分别在0.3和7 mmol时达到最大值,分别提高了27.4%和31.2%。由荧光粉颗粒形貌可知,Sb3+,Bi3+,Zr4+,Si4+元素的微量掺杂能促使晶粒长大,并且近似球型,导致发光强度有明显的提高。     

Sb掺杂ZnSnO_3透明导电薄膜:制备与性能(英文)

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)和旋涂法制备了未掺杂的ZnSnO3薄膜和掺入不同物质的量的Sb的ZnSnO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、霍尔效应仪(Hall)以及紫外-可见光(UV-Vis)等表征了热处理后薄膜的晶相、微观形貌、晶格缺陷、电学性能以及紫外-可见光透过率。结果表明:所有薄膜都是ZnSnO3结构;与未掺Sb的ZnSnO3薄膜相比,掺入Sb后的ZnSnO3薄膜的电阻率都有不同程度的降低,其中掺入8mol%Sb的薄膜具有最低的电阻率0.96Ω·cm;缺陷研究表明:Sb的掺入使得晶格中的间隙锌离子含量增加,这有利于薄膜电阻率的降低;薄膜的紫外-可见光(UV-Vis)表明:在波长大于475 nm的可见光范围内,掺入Sb的ZnSnO3薄膜的可见光透过率都在80%以上。     

铽含量对硫氧化钇纳米发光材料荧光性能的影响

用燃烧法制备了不同Tb3+掺杂量的Y2O2S:Tb3+纳米发光材料,同时用高温固相法制备了不同Tb3+掺杂量的Y2O2S:Tb3+体相材料,X射线晶体衍射结果表明,制备的纳米材料和体相材料均为单一的Y2O2S相.由Debye-Scherre公式估算得到纳米颗粒的平均粒径大约为10 nm.讨论了纳米材料和体相材料Y2O2S:Tb3+中Tb3+的掺杂浓度对荧光性能的影响.激发光谱表明纳米材料的基质吸收带与体相材料相比向高能端移动了6nm,应用久保理论对此进行了定性的解释.     

CaBPO5∶RE(RE=Eu,Tb)的水热合成及其发光特性

利用水热法合成了CaBPO5∶RE(RE=Eu,Tb)荧光体并测试了其结构和光谱, 讨论了其发光性质, 并与高温固相法合成的产物作了对比. 结果表明, 由于电子转移, Eu3+, Tb3+和Eu2+共存于同一体系中, 而且Eu2+的发射位置从402 nm移至428 nm. 在双掺杂体系中引入Ce3+, Eu3+, Tb3+和Eu2+的发光强度均有所增强, 这可能是Ce3+与Eu3+之间的电子转移及各种稀土离子之间能量传递相互竞争的结果.     

YVO4:Eu发光材料的合成、结构与荧光性——推荐一个大学综合实验

This comprehensive experiment is recommended for the synthesis, structure and fluorescence properties of YVO₄:Eu photoluminescent materials. The main purpose of this experiment is to introduce the research of fluorescent materials, including the synthesis of materials, structure characterization and fluorescence measurement. Students can master the basic principle and operation of instruments, the method for material synthesis, and luminescence properties of the materials. While mastering the basic theory and the basic experimental skills, the experimental ability and creative consciousness, especially their ability to use knowledge comprehensively, can be cultivated and improved. The distance between teaching and scientific research is shortened.     

GdPO4∶Eu3+和GdPO4∶Ce3+,Tb3+纳米晶多元醇法的合成与表征

首次采用多元醇的方法合成了GdPO4:Eu3+和GdPO4:Ce3+,Tb3+纳米晶,并利用X-射线衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR),透射电镜(TEM),光致发光光谱(PL)及热重和差示扫描量热分析(TG-DSC)对产物进行了表征.结果表明,产物为单斜晶系独居石结构正磷酸盐;形貌为梭形,长轴600～700 nm,短轴50～200 nm;纳米晶在水中有良好的分散性.GdPO4:Eu3+水溶液在251 nm激发下.发射光谱以Eu3+的5D0-7F1 (592 nm)磁偶极跃迁强度最大;GdPO4:Ce3+,Tb3+纳米晶水溶液的激发光谱在240～300nm处有一宽的吸收带,峰值位于262 nm,为Ce3+离子的4f-5d跃迁吸收,发射光谱呈现Tb3+特征绿色发射,最强峰位于544 nm.讨论了GdPO4:Ce3+,Tb3+体系中敏化发光机理,通过光谱分析证实了存在Ce3+→Gd3+→Tb3+的能量传递过程.     

（Y，Gd）Al3（BO3）4：Ce，Tb的光谱特性及稀土离子间的能量传递

采用高温固相反应合成了(Y，Gd)Al3(BO3)4中掺杂Ce^3 和Tb^3 的样品，并研究了其结构特性、光谱特性和发光过程中稀土离子问的能量传递。(Y，Gd)Al3(BO3)4属于三角晶系，具有R32的空间群，掺入Ce^3 ，Tb^3 杂质后晶格结构没有变化。(Y，Gd)Al3(BO3)4：Ce，Tb的激发光谱由3个宽谱带组成，这3个谱带分别对应于Ce^3 的4f-5d跃迁吸收。在该体系中存在Ce^3 →Tb^3 ，Gd^3→Tb^3 和Gd^3 →Ce^3 的能量传递，其中Ce^3 起敏化剂和中间体的双重作用。     

铽-钇-柠檬酸-1,10-菲咯啉的合成与发光

在乙醇溶液中,分别合成了铽与柠檬酸配位的二元配合物,铽、柠檬酸、1,10-菲咯啉配位的三元配合物和铽、钇与柠檬酸、1,10-菲咯啉配位的多核稀土有机三元配合物.通过元素分析、红外光谱等技术确定了配合物的组成与结构,讨论了配合物的成键特性.通过紫外吸收光谱研究了配体传能机制.通过激发与发射光谱测试了配合物的荧光性质.结果表明,当钇掺入配合物后,能极大地增强铽的特征荧光,当铽和钇的摩尔比为73时,能得到相应的铽的荧光最强的配合物.     

Monodisperse Mesocrystals of YF3 and Ce3+/Ln3+ (Ln=Tb,Eu) Co‐Activated YF3: Shape Control Synthesis,Luminescent Properties,and Biocompatibility

A family of monodisperse YF₃, YF₃:Ce³⁺ and YF₃:Ce³⁺/Ln³⁺ (Ln=Tb, Eu) mesocrystals with a morphology of a hollow spindle can be synthesized by a solvothermal process using yttrium nitrate and NH₄F as precursors. The effects of reaction time, fluorine source, solvents, and reaction temperature on the synthesis of these mesocrystals have been studied in detail. The results demonstrate that the formation of a hollow spindle‐like YF₃ can be ascribed to a nonclassical crystallization process by means of a particle‐based reaction route in ethanol. It has been shown that the fluorine sources selected have a remarkable effect on the morphologies and crystalline phases of the final products. Moreover, the luminescent properties of Ln³⁺‐doped and Ce³⁺/Ln³⁺‐co‐doped spindle‐like YF₃ mesocrystals were also investigated. It turns out that Ce³⁺ is an efficient sensitizer for Ln³⁺ in the spindle‐like YF₃ mesocrystals. Remarkable fluorescence enhancement was observed in Ce³⁺/Ln³⁺‐co‐doped YF₃ mesocrystals. The mechanism of the energy transfer and electronic transition between Ce³⁺ and Ln³⁺ in the host material of YF₃ mesocrystals was also explored. The cytotoxicity study revealed that these YF₃‐based nanocrystals are biocompatible for applications, such as cellular imaging.     

(Y,Gd)Al3(BO3)4∶Ce,Tb的光谱特性及稀土离子间的能量传递

采用高温固相反应合成了(Y,Gd)Al3(BO3)4中掺杂Ce3 和Tb3 的样品,并研究了其结构特性、光谱特性和发光过程中稀土离子间的能量传递.(Y,Gd)Al3(BO3)4属于三角晶系,具有R32的空间群,掺入Ce3 ,Tb3 杂质后晶格结构没有变化.(Y,Gd)Al3(BO3)4∶Ce,Tb的激发光谱由3个宽谱带组成,这3个谱带分别对应于Ce3 的4f-5d跃迁吸收.在该体系中存在Ce3 →Tb3 ,Gd 3 →Tb3 和Gd3 →Ce3 的能量传递,其中Ce3 起敏化剂和中间体的双重作用.     

溶胶-凝胶法合成(Ce, Tb)GdMgB5O10及其发光性质的研究

利用溶胶-凝胶法合成了纯的GdMgB5O10及GdMgB5O10：Ce^3 ，Tb^3 粉末；利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、发光光谱等测试手段对GdMgB5O10以及GdMgB5O10：Ce^3 ，Tb^3 粉末的物相、形貌、发光性质等进行了研究。XRD和SEM结果表明溶胶-凝胶法适合制备GdMgB5O10，且在800℃焙烧时完成结晶，颗粒尺寸为200～300nm。发光光谱的测试表明：Tb^3 呈现其特征绿光发射，最强峰位于543nm，在GdMgB5O10：Tb^3 中，当236nm激发时其最佳掺杂摩尔分数为16％。通过光谱分析进一步证实了GdMgB5O10：Ce^3 ，Tb^3 中存在的能量传递过程为：Ce^3 将能量传递给Gd^3 ，然后能量在Gd^3 次晶格中经若干次迁移，最后被Tb^3 捕获。