Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的发光性质

采用传统熔体冷却技术制备Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂的BaO-La_2O~3-B_2O_3-SiO_2玻璃,并测试样品的吸收光谱和荧光光谱.实验结果表明:由于Ce~(3+)在5d-4f轨道之间的电子跃迁,基础玻璃掺Ce~(3+)后吸收截止边明显红移;掺Ce~(3+)的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的荧光发射光谱为峰值位于410 nm附近的宽带,对应于Ce~(3+)的5d-4f跃迁;由于SiO~2比B_2O_3的光碱度大,玻璃的荧光发射波长,体现出随硼硅比的降低而略有红移;还原性气氛有利十提高玻璃中Ce~(3+)的含量,从而增强发光强度;对Ce~(3+)和Tb~(3+)共掺玻璃,Ce~(3+)和Tb~(3+)在波长200-311 nm间有激发带重叠,因存在竞争吸收,导致以此区间波长激发时Tb~(3+)的发光有所减弱;Ce~(3+)和Tb~(3+)在311-444 nm间也有激发带(或激发带与发射带)部分重叠,因Ce~(3+)和Tb~(3+)之间存在的辐射和无辐射能量传递导致Ce~(3+)强烈敏化Tb~(3+)的发光.     

Ce_(3+)、Tb~(3+)激活的LaBO_3的发光性能和能量传递

本文系统地研究了在紫外光、阴极射线和X射线激发条件下Ce~(3+)、Tb~(3+)及Ce~(3+)和Tb~(3+)共激活的LaBO_3体系的发光性能及组成对Ce~(3+)和Tb~(3+)发射强度的影响。结果表明:在254nm紫外光激发下Ce~(+3)对Tb~(3+)有良好的敏化作用;并确定了Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传送机理为偶极子—偶极子相互作用的共振传递;能量传送效率最高可达100％.在200nm紫外光、阴极射线和X射线激发条件下Ce~(3+)对Tb~(3+)的发光起猝灭作用。确定了在378nm紫外光激发条件下Tb~(3+)在La_(1-y)Tb_yBO_3体系中的浓度猝灭机理为电偶极—电偶极相互作用。     

Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺的自析晶Sr_2YF_7微晶玻璃的发光性能

通过熔融淬冷法成功制备了Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺的自析晶Sr_2YF_7微晶玻璃.用X-射线衍射和透射电镜分析了样品的微观结构;利用荧光光谱和荧光寿命系统地研究了样品的荧光特性.调节Tb~(3+)的掺杂浓度,可以得到从蓝光到白光,最终到黄绿光的可调发光.结果表明,Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺的自析晶Sr2YF7微晶玻璃有望应用在白光LED和光转换器件中.     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂LaSrAl_3O_7荧光粉结构与发光性能研究

采用凝胶-燃烧法合成LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)系列荧光粉.利用X射线粉末衍射、激发光谱、发射光谱等对该荧光粉组成,发光性能进行研究.结果表明:在LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+)激发光谱和LaSrAl_3O_7:y%Tb~(3+)发射光谱中存在一定的重叠部分,因此LaSrAl_3O_7基质中Eu~(3+)和Tb~(3+)之间可能存在能量传递;在267 nm紫外光激发下,在LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)的发射光谱中同时出现Eu~(3+)和Tb~(3+)的特征峰,固定Tb~(3+)的含量调节Eu~(3+)的掺杂量,随着Tb~(3+)的发射峰强度逐渐减弱,而Eu~(3+)的发射峰强度逐渐增强,能量传递效果越来越显著,从而使LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)荧光粉发光颜色由绿色向白色变化,白色再到橙色,得出系列发射白光的荧光粉,通过控制Eu~(3+)和Tb~(3+)的比例,Eu~(3+)调控范围在4%～8%实现其荧光粉白光发射.LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)有望成为白光发光材料,并具有潜在的应用价值.     

纯相CaAl_4O_7:Tb~(3+)(Sm~(3+))的自蔓延燃烧合成及光致发光特性

用自蔓延燃烧合成(SPCS)技术制备CaAl_4O_7∶Tb~(3+)和CaAl4O7∶Sm~(3+)两种荧光材料,并通过X射线衍射(XRD)、Fourier变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)等方法考察两种荧光材料的结构、形貌及光吸收性质.结果表明:SPCS技术可显著降低合成温度;样品的结晶度较好,Tb~(3+)和Sm~(3+)掺杂后,未改变CaAl_4O_7的单斜晶系结构与空间群特征,但使晶格轻微畸变且使其吸收主峰和吸收带边红移;CaAl_4O_7∶Tb~(3+)和CaAl_4O_7∶Sm~(3+)分别发射特征绿光和粉红光,其激发光谱和发射光谱均呈较精细的结构特征.     

硅磷酸镧中镝对铽的敏化发光

本文研究了在La_2O_3·0.10SiO_2·0.95P_2O_5基质中Dy~(3+)离子对Tb~(3+)离子的敏化发光,讨论了Dy~(3+)、Tb~(3+)离子共激活的式样中,Tb~(3+)离子及Dy~(3+)离子浓度对发光的影响,初步证实了Dy~(3+)→Tb~(3+)的能量传递机理为电多极共振传递。     

Ba_3Gd(BO_3)_3:Ce~(3+),Tb~(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备单相Ba_3Gd(BO_3)_3:Ce~(3+),Tb~(3+)荧光粉,利用XRD、SEM、激光粒度仪和光致发光光谱分别对其物相、形貌、粒度分布和发光性能进行表征。结果表明:样品的粒度主要集中在1.5~2.0μm,颗粒表面光滑。激发光谱主要由Ce~(3+)和Tb~(3+)离子的4f-5d特征跃迁组成。在Ce~(3+)离子的特征激发下(350 nm),样品呈现Ce~(3+)离子的5d-4f宽带发射和Tb~(3+)离子的f-f锐利发射;主峰为544 nm,对应于Tb~(3+)离子的5D4→7F5跃迁。随着Tb~(3+)掺杂量的增加,Ce~(3+)离子的发射强度逐渐下降,Tb~(3+)离子的发射强度先增强后减弱;最佳掺杂量为20%。样品中存在Ce~(3+)向Tb~(3+)的能量传递,其传递效率为33.9%。样品的发光颜色可从蓝光调整到绿色区域。样品可应用于UV-LED中。     

Tb3+/Sm3+共掺杂荧光粉K3Gd3B4O12的制备和多色发光性能研究

通过高温固相法制备了一系列K_3Gd_3B_4O_(12):xTb~(3+)(x=0.4-1.0),K_3Gd_3B_4O_(12):0.8Tb~(3+),ySm~(3+)(y=0.02-0.8)和K_3Gd_3B_4O_(12):0.1Sm~(3+)荧光材料.并对它们的结构、形貌和发光性能进行了系统研究,并通过荧光光谱对Tb~(3+)到Sm~(3+)的能量转移进行验证分析.另一方面,我们通过固定Tb~(3+)的含量,控制Sm~(3+)的掺杂量,可以得到从绿光、黄光、橙色光的发射.因此,K_3Gd_3B_4O_(12):0.8Tb~(3+),ySm~(3+)(y=0.02-0.8)材料可作为多色荧光粉在白光LED方面有着潜在的应用前景.     

铽掺杂氟化钙纳米晶粒的制备及发光性能研究

利用LSS(Liquid-Solid-Solution)方法,通过改变稀土元素Tb~(3+)离子的掺杂浓度,制备了一系列晶粒尺寸小、形貌均匀的Tb~(3+)离子掺杂CaF_2纳米晶粒.采用透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)表征制备样品的形貌和晶体结构;用光致发光光谱(PL)表征不同掺杂浓度下样品的发光性能.实验结果表明:所有样品均保持立方萤石结构,无其他杂质相.光致发光测试表明Tb~(3+)离子最佳掺杂浓度为10%;在325 nm波长激发下,在545 nm有最强绿光发光峰,杰出的荧光特性使Tb~(3+)离子掺杂CaF_2纳米晶粒在荧光标记应用中成为一种有前景的绿色荧光材料.     

白光LED用橙红色荧光体Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+)的制备和光谱性质

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型橙红色发光材料Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+).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:此发光材料与Sr_2MgSi_2O_7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品的一次颗粒近似球形,粒径在100 nm左右.样品Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+)的激发光谱在220～300 nm内出现一宽带吸收,归属于Eu~(3+)-O~(2-)之间的电荷迁移带,300 nm以后出现的锐线峰为Eu~(3+)的f→f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,对应于Eu~(3+)的基态到~5L_6激发态跃迁吸收,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发.发射光谱由2个强发射峰组成,位于592 nm和618 nm处,分别属于典型的Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1和~5D_0→~7F_2跃迁.此外,研究还发现共掺杂适量Ti使得发光颜色由橙红色向红色转变,发光强度明显增强.     

B2O3对Yb3+掺杂磷酸盐玻璃结构和光学性能的影响

采用传统熔融淬冷法制备了掺镱硼磷酸盐玻璃,研究了B_2O_3的引入对该玻璃系统光学性能的影响。利用洛仑兹拟合吸收光谱和荧光光谱得到Yb~(3+)在硼磷酸盐玻璃中的能级分裂,计算了晶体场强参数和Yb~(3+)周边配位体结构的非对称性,结合玻璃的结构信息解释Yb~(3+)局域环境和荧光性能的变化。实验结果表明,B_2O_3的引入改变了Yb~(3+)晶体场强参数和周边配位体结构的非对称性,能有效增大Yb~(3+)的d Stark能级分裂值。B_2O_3的引入能交联起磷酸盐长链,使玻璃由链状结构转变为三维网络结构,增强了玻璃的化学稳定性,改善了Yb~(3+)的发光环境。因此,硼磷酸盐玻璃有望作为高功率掺镱基质材料。     

La_(1-x)Bi_xOX体系(X=F、C1、Br、I)及Tb~(3+)在其中的发光

本文利用La_2O_3和Bi_2O_3(含铽样品加Tb_4O_7)与NH_4X及KX之间的高温固相反应制备了La_(1-x)Bi_xOX,La_(1-x)Bi_xOX:Tb(X=F, Cl, Br, I)的试样。用品格参数法确定了LaOX-BiOX体系固相线下的相关系;LaOF-BiOF,LaOCl-BiOCl,LaOI-BiOI是无限互溶的二元固溶体体系,LaOBr-BiOBr为有限互溶的二元固溶体体系。测定了试样在阴极射线,x射线下的发光性能。La_(1-x)Bi_xOX的发射光谱为两个宽带,在x=0.05～0.10时发光强度最大。La_(1-x)Bi_xOX:Tb的发射光谱为Tb~(3+)的发射光谱,发光强度在X=0.01或X<0.01时最大。初步探讨了在La_(1-x)Bi_xOX:Tb中Bi~(3+)对Tb~(3+)发光的敏化与猝灭作用.     

白光LED用Na_3SrB_5O_(10):Dy~(3+)的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成Na_3SrB_5O_(10):Dy~(3+)(n=0. 5,0. 8,1. 0,1. 5,2. 0)系列荧光粉,利用X射线衍射仪、荧光光谱仪对材料的结构和发光性能进行了测试和分析. XRD测试结果表明掺Dy~(3+)量不应超过2%.荧光光谱图显示,在588 nm监测波长下的最佳激发波长为345 nm,在345 nm波长激发下有490 nm(B)和589 nm(Y)两个主要特征峰,其中589 nm处的特征峰最强.随着Dy~(3+)浓度的增大,发射峰Y和B的强度比值Y/B有微小变化,荧光粉表现出较好的发光稳定性.从发射光谱可知当掺Dy~(3+)量达到2. 0%时发生浓度猝灭,表明最佳掺杂浓度为1. 5%.计算出该基质中Dy~(3+)的临界传递距离为3. 05 nm.激发波长取345 nm时,Na_3SrB_5O_(10):Dy~(3+):n%Dy~(3+)(0. 5～2. 0)系列荧光的色温范围为3 200 K～3 500 K,发光为暖白光.     

在Sr_3Ca_2(PO_4)_3Cl基质中Tb~(3+)和Dy~(3+)的发光及Ce~(3+)对它们的敏化作用

本文用高温固相扩散法合成了试样。研究了在Sr_3Ca_2(PO_4)_3Cl基质中,Tb~(3+)和Dy~(3+)离子的发光性质;Ce~(3+)对Tb~(3+)和Dy~(3+)离子发光的敏化作用;计算了Ce~(3+)→Tb~(3+)和Ce~(3+)→Dy~(3+)的能量传递效率;初步探讨了Ce~(3+)→Tb~(2+)和Ce~(3+)→Dy~(3+)之间的能量传递机理。     

Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子的本征红色上转换发光

采用溶胶凝胶法合成Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+).实验结果表明,在980nm激光激发下,Yb~(3+)含量仍为1mol%,仅当Er~(3+)含量增加时,样品发光颜色由绿色略向黄色区域移动;维持Er~(3+)含量为1mol%,样品上转换发光颜色随Yb~(3+)含量增加由绿色经黄色向红色区域移动.Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子有望作为纯红色上转换发光材料应用于激光器,也可以用于生物荧光标记.     

Yb~(3+),Er~(3+)和Tm~(3+)三掺YF_3/Y_2O_3纳米粉未的白色上转换发光研究

采用溶胶凝胶法,合成YF_3/Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)样品.通过TEM,XRD,Raman及荧光分光光度计对样品的形貌、物相及上转换发光进行表征.结果表明,在980nm激光激发下,Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)样品在Tm~(3+)掺杂浓度较低时,因Y_2O_3基质具有较大的声子能量,能够实现白色上转换发光.Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)纳米粒子有望在白色激光器、白色荧光粉及生物医学荧光标记等方面发挥更大的作用.     

铽激活硫氧化镧的发光性能

用氧化镧铽在高温下的硫化法,合成了含铽量为5×10~(-5)—7×10~(-2)(以克原子比计算)的硫氧化镧铽(La_2O_2S:Tb)。研究了这些试样在254nm紫外线、阴极射线和X射线激发下的发光特性。三种激发发光的亮度随铽含量的增加而增大,当铽含量在5×10~(-3)左右时,发光增至极大,随后又有所降低。含铽4×10~(-3)的La_2O_2S试样阴极射线发光的光度效率可达62.8流明/瓦。La_2O_2S:Tb各试样的紫外光、X射线和阴极射线激发的发光光谱很相似,都包括相应于Tb~(3 ) ~5D_4→~7F_J跃迁的489、545、587和620nm四组谱线,而不显示有Tb~(3 )的~5D_3→~7F_J的跃迁。各谱线的相对强度在所研究的铽浓度范围内没有变化,各试样的色度值也不变。     

Tb~(3+)@PMo_(12)O_(40)~(3-)混合溶液对维生素C的紫外-可见/荧光双光谱检测

基于稀土Tb~(3+)优异的绿色荧光性质及多酸PMo_(12)O_(40)~(3-)可逆的变色性质设计了Tb~(3+)@PMo_(12)O_(40)~(3-)混合溶液对维生素C定量检测的紫外-可见/荧光探针.将不同浓度的维生素C加入到Tb~(3+)@PMo_(12)O_(40)~(3-)溶液中,在864nm处的吸光度随维生素C的浓度的增加呈线性降低,在546nm处的荧光强度随维生素C的浓度的增加呈对数降低;分别以864nm处的吸光度、546nm处的荧光强度的对数对维生素C的浓度做图,得到维生素C检测的线性方程,检出限分别为0.041 4,0.036 3μmol/L.     

一缩二甘醇酸体系荧光法同时测定钆和铽的研究

本文研究了 Gd~(3+),Tb~(3+)与一缩二甘醇酸所形成的络合物的荧光性能及其发光机理;探讨了 Gd~(3+),Tb~(3+)同时测定的最佳条件和共存离子的影响;开发了同时测定 Gd~(3+),Tb~(3+)的高灵敏度荧光新体系,检测限分别达到 Tb~(3+)3ppb,Gd~20.16ppm。应用本体系测定了稀土氧化物中的 Gd_2O_3和Tb_4O_7含量,取得了满意的结果。     

UiO66荧光微晶材料的制备及发光性能

采用浸渍法将镧系阳离子Ln~(3+)(Ln~(3+)为Eu~(3+),Tb~(3+))注入到UiO-66的孔道中获得荧光微晶材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)对样品进行表征,并通过荧光光谱测试(PL)研究样品的荧光性能。研究表明,这种荧光微晶材料(Ln~(3+)@UiO-66)的荧光具有可设计性以及可调性。结果显示,Eu~(3+)和Tb~(3+)共掺后,当Eu~(3+)的物质的量分数为45%,且Eu~(3+)浓度为0.1mmol/L时,所得到的Ln~(3+)@UiO-66在波长为304nm的紫外光源照射下出现较强的白光发射,色坐标为(0.333 5,0.325 5),与标准白光光源(0.333,0.333)十分接近。这表明Eu~(3+)和Tb~(3+)共掺的Ln~(3+)@UiO-66荧光微晶材料在白光发射二极管(WLED)领域中具有广阔的应用前景。