Yb3+/Er3+双掺杂白磷钙石荧光骨修复材料的制备及其发光性能研究

白磷钙石（whitlockite,WH）是人体骨组织中含量第二的骨矿物质,具有良好的生物活性和诱导成骨性能。WH结构的荧光粉由于其结构类型多样、较低的声子能量以及可调谐的光致发光,被广泛应用于LED灯等领域。采用化学沉淀法制备了含不同物质的量比的Yb³⁺和Er³⁺共掺杂白磷钙石的上转换发光纳米材料(Yb³⁺/Er³⁺-WH),在水溶液中有良好的分散性。在980 nm的激光器的激发下,不同比例掺杂的Yb³⁺/Er³⁺-WH纳米颗粒均可发射波长为530、550 nm的绿光和660 nm的红光。由测得的荧光光谱结果可知,当Yb³⁺和Er³⁺的物质的量比为10∶1时,上转换发光强度最高,有较高的能量传递效率。Yb³⁺/Er³⁺ -WH粉体作为具有成骨活性的荧光标记材料在骨修复领域具有一定的应用潜力。     

四方相LaOF:Eu3+红色纳米荧光粉的水热-烧结法制备及其荧光属性

介绍了一种用水热法合成并通过控制烧结条件获得四方相LaOF:Eu³⁺纳米颗粒的制备方法. 光致激发条件下的荧光光谱研究发现, 与所制备样品的最强红色荧光发射相对应的Eu³⁺最佳掺杂浓度为9.0 mol%, 室温条件下, 绿光或紫光激发下的样品红色荧光强度高于其他晶相的LaOF:Eu³⁺纳米颗粒及商用红色荧光粉. 时域和频域光谱的分析结果表明, 具有四方相结构的LaOF:Eu³⁺中, 较低的局域对称性使掺杂Eu³⁺具有大的辐射跃迁几率, 从而增强了掺杂离子的红色荧光发射. 关于荧光寿命和反对称比的研究结果支持了上述判断.     

Tm~(3+)和Ln~(3+)(Ln~(3+)=Yb~(3+),Er~(3+),Pr~(3+),Ho~(3+),Eu~(3+))共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm3+/Ln3+(Ln3+=Yb3+,Er3+,Pr3+,Ho3+,Eu3+)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性,探讨了获得蓝绿光发射的方式,分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质.研究结果表明,在氟化物纳米晶体中进行Tm3+和Ln3+(Ln3+=Ho3+,Pr3+,Er3+,Eu3+)的共掺杂,能有效地获得可见光发射,显著提高荧光量子产率,在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器的增益特性

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er³⁺/Yb³⁺共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。     

一种新型发红光材料SrGdGa3O7:Eu 3+及其性质研究

 采用高温固相法合成了发红光的荧光粉SrGdGa₃O₇:Eu³⁺。漫反射光谱和激发光谱中Eu^₃₊的电荷迁移带、Eu³⁺离子f→f跃迁以及Gd³⁺离子^8S_7/2→⁶I_7/2的跃迁相互吻合;监测Eu³⁺离子的特征发射,激发谱中有Gd^3+离子的激发线表明存在Gd³⁺→Eu³⁺的能量传递。发射光谱中以⁵D₀→⁷F₂ 跃迁为主,表明Eu³⁺离子所占据的晶体学格位没有对称中心的Cs格位。根据低温下的发射光谱计算了⁷F₁ 和^7F₂ 能级完全解除简并后的每个分裂能级的位置。Eu³⁺的发射发生明显的温度猝灭现象,同时发射谱线的分辨率也逐渐降低。Eu³⁺离子的⁵D₀→ ⁷F₂ 跃迁在不同温度下的荧光衰减曲线相似;随着温度的升高,荧光发射强度衰减越快,但是仍然处于毫秒数量级;⁵D₀ → ⁷F₂ 跃迁是宇称和自旋禁阻的跃迁,所以荧光衰减时间比较长。     

白光LED用高亮度橙色高温相Ca3SiO4Cl2:Eu2+荧光粉

 采用高温固相法合成了高亮度橙色高温相Ca_2.99Eu_0.01SiO₄Cl₂荧光粉,进行了发光特性表征并探索了其在LED上的应用。Eu²⁺离子在Ca₃SiO₄Cl₂基质中可被300~450 nm光有效激发发出橙黄光,发射光谱是Eu²⁺离子的特征4f⁶5d¹→4f⁷跃迁发射带。测量得到的Eu²⁺离子的荧光寿命为微秒量级,分别是 τ₁＝1.53 μs和τ₂＝7.29 μs。用该荧光粉制备了395nm近紫外芯片基和460 nm蓝光芯片基发光二极管,并测试了它们的发光性能,表明高温相Ca_2.99Eu_0.01SiO₄Cl₂荧光粉适合于用作白光LED的红黄色组分。     

NaYF4掺杂Yb3+,Ho3+的低温上转换荧光特性研究

目的 确定β-NaYF₄掺杂Ho³⁺和Yb³⁺离子的微米晶体在低温下的上转换荧光特性。方法 通过水热法合成β-NaYF₄微米晶体，用FLS980光谱仪获取样品在室温和4～294 K温度下的荧光光谱以及荧光寿命，应用玻尔兹曼分布原理对测试结果进行分析。结果 确定了最佳的稀土离子掺杂浓度。通过对荧光强度和荧光寿命的分析，结合玻尔兹曼分布得出温度在上转换发光中的作用。结论 随着温度的升高，Ho³⁺的⁵F₅→⁵I₈和⁵S₂/⁵F₄→⁵I₈跃迁发射峰逐渐减弱。     

Fe3+,Ce3+共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

 以溶胶-凝胶法制备Fe³⁺,Ce³⁺共掺杂的纳米TiO₂光催化剂.研究了不同的三价铁、三价铈掺杂量及烧结温度对日光灯照射下TiO₂光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,Fe³⁺,Ce³⁺共掺杂能抑制TiO₂晶粒的生长,并使TiO₂的吸收带边明显红移约100nm;在普通日光灯下,共掺杂样品光催化效果优于单掺样品,Fe³⁺和Ce³⁺共掺杂对提高TiO₂在可见光下的催化活性具有协同效应,最佳掺杂量物质的量比为n(Fe³⁺):n(Ce³⁺):n(TiO₂)=0.005:0.015:1,最佳烧结温度为650℃.     

Pr(0.5)Yb(3):ZBLAN双频激发上转换的研究

报道了Pr(0.5)Yb(3):ZBLAN玻璃在960 nm半导体激光和氙灯光双频激发下的激发态吸收上转换现象. 发现上转换发射谱的480.1, 519.0, 601.9和631.8 nm的上转换发光与常规荧光发射谱的荧光吻合得很好, 还发现双频激发下的上转换激发谱有3组明显的谱峰, 它们依次对应于856.0 nm的[¹G₄(Pr³⁺)→¹I₆(Pr³⁺)+¹G₄(Pr³⁺)→³P₁(Pr³⁺)]的上转换激发跃迁, 789.0 nm的¹G₄(Pr³⁺)→³P₂(Pr³⁺)的上转换激发跃迁, 803.7 nm的³H₆(Pr^{3+)→1D₂(Pr3+)的上转换激发跃迁. 1G₄(Pr3+)→1I₆(Pr3+)的上转换过程因其振子强度f=23.040×10-6很大而尤其强, 在上转换激发谱上呈现出了一个强的激发态吸收上转换激发峰. 这导致了Pr(0.5)Yb(3):ZBLAN玻璃在一束激光和一束常规连续光的双频激发下的新颖有趣的激发态上转换发光现象.}     

蓝色荧光粉Y2GeO5:Bi3+,Tm3+的制备及其发光性能研究

采用固相法制备蓝色荧光粉Y2GeO5:Bi3+,Tm3+,通过X衍射分析、扫描电镜观察、激光粒度分析和光致发光光谱分别对其物相、形貌、粒度、发光性能进行表征,并研究了Bi3+和Tm3+离子掺杂量对其发光性能的影响。结果表明:Bi3+和Tm3+分别作为敏化剂和激活剂进入到Y2GeO5的晶格中,其最佳掺杂量(摩尔分数)分别为1.5%和2%;Y2GeO5:Bi3+,Tm3+荧光粉的D50约为7.11μm。激发光谱由314 nm宽峰和355 nm锐利峰组成,前者是由于Bi3+离子和基质激发峰复合而成;在314 nm激发下,荧光粉发射365 nm宽峰和455 nm锐利峰;掺杂Bi3+离子可以使Y2GeO5Tm3+的发光强度提高4倍。蓝色荧光粉Y2GeO5:Bi3+,Tm3+可应用于UV-LED器件中。     

水热法合成Y2O3 ∶ Yb3+,Er3+上转换材料及发光特性

以Y2O3,Yb2O3和Er2O3为原料,利用水热法制备Y2O3,Yb3+,Er3+纳米上转换材料.通过X射线粉末衍射、扫描电镜和透射电镜对材料的晶型、成分、粒径及表面形貌进行分析.实验结果表明:所得粉体的晶型为立方晶系,晶粒为圆球形,平均粒径为20 nm.在波长为980 nm半导体激光器激发下产生绿色和红色的上转换荧光;改变Yb3+,Er3+的掺杂比例,激发产生的绿光和红光的荧光强度随Yb3+,Er3+掺杂比例的改变而发生变化.     

N和Fe3+共掺杂TiO2薄膜的制备及亲水性能研究

 采用溶胶-凝胶法制备了N和Fe³⁺共掺杂的TiO₂薄膜,研究了N,Fe³⁺不同掺杂比例、镀膜层数、热处理温度和光照时间等对TiO₂薄膜亲水性能的影响.结果表明当掺杂物N和Fe³⁺的摩尔比为5.9:1、镀膜层数为3层、热处理温度为550℃时,所制备的薄膜亲水性能最佳(接触角为2°).     

CdS/Ru（bpy）32+电致化学发光传感器的构建及邻苯二酚的检测

基于硫化镉量子点（CdS QDs）对三联吡啶钌（Ru（bpy）₃²⁺）电致化学发光（ECL）信号的增敏作用,在电极表面滴涂CdS QDs,然后引入含有多壁碳纳米管（MWCNTs）和金纳米粒子（Au NPs）的（Ru（bpy）₃²⁺）复合物（MWCNTs-Au NPs-Ru（bpy）₃²⁺）,得到了自增强CdS/Ru（bpy）₃²⁺ECL传感器.该传感器同时包含了ECL物质Ru（bpy）₃²⁺和共反应剂CdS QDs,具有自增强特点,MWCNTs和Au NPs的存在可进一步放大传感器的信号.邻苯二酚的电极氧化产物与Ru（bpy）₃²⁺之间存在能量转移,导致ECL信号淬灭,从而实现了邻苯二酚的灵敏检测,线性响应范围为5.0×10^-9~1.0×10^-5 mol·L^-1,检出限为1.5×10^-9 mol·L^-1.该传感器用于河水中邻苯二酚的检测,结果令人满意.同时,传感器也表现出良好的重现性和稳定性.     

罗丹明B掺杂ZnQ2的电致发光器件及其性能研究

将8-羟基喹啉锌(ZnQ₂)和8-羟基喹啉铝(AlQ₃)的发光性能进行比较,筛选出ZnQ₂作为掺杂发光层主体材料,与荧光染料罗丹明B(RhB)共掺杂,采用真空热蒸镀法制备有机电致发光器件(OLEDs).掺杂不同浓度RhB可以获得不同波长的光发射,得到不同的发光色调.通过对溶液态荧光光谱和器件发光光谱等特性的测量与分析,探讨了器件的能量转移及发光机理.     

Pu(H2O)53+和Pu(H2O)54+ 团簇的相对论密度泛函研究

用TPSSTPSS密度泛函方法, Pu离子和H₂O分子分别采用相对论有效原子实势(RECP)和6-31g基组, 研究了Pu(H₂O)₅³⁺和Pu(H₂O)₅⁴⁺ 团簇溶剂化和非溶剂化效应中的几何结构及紫外可见吸收光谱. 计算结果表明: 水溶剂环境对Pu(H₂O)₅³⁺及Pu(H₂O)₅⁴⁺ 团簇的几何结构影响都比较明显. NBO电荷分析表明水分子与钚离子之间没有直接的电荷转移. 所研究团簇的未配对电子都占据5f轨道. 在气相及水溶剂环境下, 所研究团簇的紫外可见吸收光谱存在较大差距. 主要的吸收峰大都源于f电子之间的跃迁.     

SiO2@TiO2:Eu3+核壳微球的合成、表征及发光性能研究

本文以钛酸四丁酯(Ti(OBu)₄)为钛源合成了SiO₂@TiO₂:Eu₃₊微米核壳微球,采用XRD、EDX、TG-DTA、SEM、TEM和PL等测试手段对其形貌、晶体结构和发光性质进行了表征,对SiO₂@TiO₂:Eu₃₊微米核壳微球形成过程进行了深入的探讨。结果显示,在溶剂热条件下,TiO₂:Eu₃₊纳米粒子层成功的包覆在了SiO₂球的表面,并且在500℃煅烧的条件下由无定型状态转变成了锐钛矿晶相。此外,在紫外光激发下,SiO₂@TiO₂:Eu₃₊具有非常强的红光(Eu₃₊, ₅D₀ → ₇F₂)发射。     

共沉淀法合成CaMoO4:Eu3+0.18,B3+0.1红色荧光粉

采用共沉淀法制备了Eu3+、B3+共掺杂的白光LED用CaMoO4红色荧光粉,研究了不同Eu3+和B3+掺杂量对样品发光性能的影响.利用XRD和PL分别对样品的结构和发光性能进行了表征,结果表明:900℃灼烧3 h后得到CaMoO4纯相;荧光发射强度随Eu3+掺杂量的增加先增大后减小,在Eu3+掺杂量为0.18(物质的量分数)时达到最大值;随着B3+掺杂量的增加,CaMoO4:Eu3+0.18,B3+x的荧光发射强度逐渐增强,当B3+的掺杂量超过0.1时,样品的颗粒发生严重团聚.     

Eu3+-Ce3+共交换13X沸石材料的制备条件及光学性能研究

通过水浴离子交换法,制备出长波紫外激发的Eu3+/Ce3+的偏蓝白光荧光体,并对其结构和光学性质进行研究.结果表明:(1)当Eu3+、Ce3+离子浓度比为1∶1时,荧光效果最好;(2)Ce3+能作为敏化离子激活Eu3+发光,所得样品在还原气氛下进行焙烧处理,得到长波紫外激发的主发射峰分别在458、548 nm处的Eu3+-Ce3+-13X偏蓝白光荧光材料,并且随着烧结温度的升高,发射主峰发生明显的红移,发射峰的半峰宽明显增大.     

可调LED用铽铕共掺铝酸锌微晶玻璃的制备、结构与发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Tb₃ /Eu₃ 共掺ZnAl₂O₄微晶玻璃,研究了热处理温度对材料显微结构的影响以及不同稀土离子掺杂材料的发光性能。X射线粉末衍射测试结果表明干凝胶样品在900 ℃温度热处理后可得到透明的含尖晶石结构ZnAl₂O₄微晶玻璃。发射光谱分析表明在900 ℃热处理Tb₃ :ZnAl₂O₄和Eu₃ :ZnAl₂O₄微晶玻璃样品中,Tb₃ 离子与Eu₃ 离子分别发射绿光和红光。Tb₃ /Eu₃ :ZnAl₂O₄发黄橙光,并且发光颜色随着Eu₃ 离子浓度的变化可调,该材料在可调LED领域具有潜在的应用前景。     

ZnGa2Se4:V3+ 光谱的理论研究

应用区分t₂和e轨道共价性的差异(包含静电部分和晶场部分)并考虑了低对称场的能量矩阵, 在考虑和忽略静电参量B₀₀的条件下, 分别研究了t₂和e轨道共价性的差异对三元半导体ZnGa₂Se₄:V ³⁺能级以及低对称分裂的影响; 计算了ZnGa₂Se₄:V ³⁺晶体的能级的低对称分裂, 并与实验值进行比较. 计算结果与实验值符合很好. 研究发现: 在对ZnGa₂Se₄:V ³⁺晶体的光学性质进行理论研究时, 在能量矩阵的静电和晶场部分同时考虑t₂和e轨道共价性的差异是非常有必要的; 晶场参量B₀₀对ZnGa₂Se₂4:V ³⁺的能级有重要影响, 因此不能忽略.