高温固相法合成Y2WO6∶Sm3+红色荧光粉

采用高温固相法合成了荧光粉基质Y_2WO_6,并且制备了Y_(2-x)WO_6∶xSm~(3+)(x=0,0.005,0.010,0.020,0.025)系列红色荧光粉。采用X射线衍射仪、扫描电镜和荧光光谱仪等试验仪器,对荧光粉样品的晶体结构和发光性能进行了表征。结果表明,Sm~(3+)离子成功掺入Y_2WO_6基质中,合成的荧光粉粒径小于5μm,其激发波长范围为240～340 nm。发射带的中心位于453 nm处,发射峰分别位于565,613,657 nm处。当Sm~(3+)的掺杂摩尔分数x=0.005时,荧光粉的发射强度达到峰值。以上结果表明,Y_2WO_6∶Sm~(3+)荧光粉在白光二极管(WLEDs)上具有潜在的应用价值。     

铕钐离子双掺磷酸钇钙白色荧光粉的合成及发光性能

利用高温固相法合成了一种颜色可调的Ca_3Y(PO_4)_3:Eu~(2+)/Sm~(3+)白色荧光粉。X射线衍射图谱证明了掺入Eu~(2+)和Sm~(3+)离子的样品为纯相Ca_3Y(PO_4)_3样品。分析漫反射光谱,样品在250~450nm范围内有较强的吸收,即该荧光粉适用于紫外LED芯片。发射光谱证明,在405nm激发波长下,Eu~(2+)和Sm~(3+)离子被共激发。调节Eu~(2+)和Sm~(3+)离子的掺杂量,其色坐标从蓝绿光区域进入白光区域,最终落在橙红光区域。通过麦卡米经验公式计算该白色荧光粉的相对色温(其色温值为5 058K),进一步证明此荧光粉在室内照明也有着良好的应用前景。研究双掺样品Eu~(2+)离子的荧光寿命也证明了Eu~(2+)与Sm~(3+)之间存在着能量传递,其作用机理主要为电偶极-电偶极相互作用。     

稀土离子掺杂LaAlO_3:RE(RE=Dy~(3+),Ho~(3+),Er~(3+))荧光粉的发光性能

采用溶胶凝胶法合成La_(1-x)AlO_3:xRE(RE=Dy~(3+),Ho~(3+),Er~(3+))荧光粉,对样品进行X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱(PL)等表征,探讨稀土离子的掺杂浓度对样品发光性能的影响。研究结果表明,合成的样品为三方晶体结构。在λex=354nm光激发下,Dy~(3+)位于482nm和576nm处的两个发射尖峰,分别归属于4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2的能级跃迁;在λex=454nm光激发下,Ho~(3+)位于545nm处的发射峰,归属于(5S2,5F4)→5I8的能级跃迁;而在λex=381nm光激发下,Er~(3+)在535nm和549nm的两个尖锐峰,分别归属于2 H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2的能级跃迁。在合成的样品中,Dy~(3+)的最佳掺杂浓度为x=0.01,荧光体发射白光,Ho~(3+)与Er~(3+)的最佳掺杂浓度均为x=0.015,荧光体均发射绿光。     

新型Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)红色荧光粉的合成及其发光特性

采用高温固相法合成一系列不同摩尔分数Mn~(2+)掺杂的Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2荧光粉,并利用X射线粉末衍射及荧光光谱手段对所制备样品的结构及其发光特性进行表征,在波长为412nm蓝光激发下,Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉产生中心波长位于643nm的红光宽带发射,其色坐标为(0.68,0.32)。研究发现,Mn~(2+)掺杂摩尔分数为15%时获得的Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉表现出最佳发光特性。利用Van Uitert理论模型分析发光强度与掺杂浓度之间的关系,表明Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉中Mn~(2+)浓度猝灭的机制为电偶极-电偶极相互作用。新型Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉可望发展成一种具有良好应用前景的白光LED用红色荧光粉材料。     

铕离子掺杂硼酸钡荧光材料的制备及其发光性

以碳酸钡、硼酸、氧化铕为原料,通过高温固相法制备Ba_2B_2O_5:Eu~(3+)荧光材料.结果表明:焙烧温度为950℃,铕离子的掺杂量为5%(mol),其发光性能最佳.该荧光粉可以被近紫外光有效激发,最强发射峰为Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁,最强发射波长为618nm处的红光.     

微波辐射法快速合成Eu~(3+)激活的SrMoO_4红色荧光粉

采用微波辐射法合成了Eu3+掺杂SrMoO4红色荧光粉.运用X线衍射仪及荧光分光光度计对该荧光粉的物相结构及发光性能等进行了分析和表征.结果表明:所得的样品为四方晶系、白钨矿结构的钼酸盐,空间群为I41/a.激发光谱在200～350nm处有1宽的吸收带,峰值位于290nm,属于Mo-O,Eu-O的电荷迁移带;350nm以后的吸收峰是由于Eu3+离子的f-f跃迁引起的.发射光谱由一系列发射峰组成,主峰位于617nm处,属于5 D0→7F2电偶极跃迁发射,发纯正的红光.同时,考察了微波吸收剂、反应时间、助熔剂等对发光性能的影响.     

白光LED用荧光粉Na_3Ce(PO_4)_2∶Dy~(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Na_3Ce_(1-x)(PO_4)_2∶xDy~(3+)系列白色荧光粉。利用X射线粉末衍射、荧光光谱和荧光寿命技术对样品进行了表征。实验结果表明,在313 nm紫外光激发下,Na_3Ce(PO_4)_2:∶Dy~(3+)显示了3个发射带:363 nm的宽带发射可归属为Ce~(3+)离子的4f~05d~1→4f~1跃迁;483 nm和575 nm的2个窄带分别来自于Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)和~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁。Na_3Ce_(1-x)(PO_4)_2∶xDy~(3+)(x=0.005～0.12)系列样品的发射峰形状并未随掺杂剂浓度的变化而改变。其强度在Dy~(3+)摩尔浓度等于0.01时达到最大值,进一步增加Dy~(3+)浓度将导致浓度猝灭现象发生。样品的荧光寿命随着Dy~(3+)掺杂浓度的增大而逐渐减小,表明Dy~(3+)离子之间存在能量传递现象。Na_3Ce(PO_4)_2∶Dy~(3+)荧光粉的色坐标为(0.342 9, 0.318 3),位于白光区域,是潜在的白光LED用荧光粉材料。     

基于太阳能切削硅粉制备Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉及其发光特性研究

以单晶硅太阳能电池切削产生的硅泥为原料,通过氨氮化工艺高温烧结制备了Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉,研究了Eu~(2+)掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响.物相分析结果显示,所合成的荧光粉为混合物,主要晶相为Ca_2SiO_4、CaSiO_3和Ca_2Si_5N_8.通过分析荧光光谱,发现荧光粉的有效激发范围为300～450 nm.在370nm近紫外光激发下,荧光粉中主要存在两个发光中心,分别位于470 nm和570 nm,发光颜色趋近于白光,色坐标为(0.327 5,0.386 6),色温为5 705 K(5 431.85℃).通过改变Eu离子掺杂浓度发现:荧光粉发光强度先增大后减小,最佳Eu~(2+)掺杂量为10.0 mol%;超过最佳掺杂浓度,由于离子间的相互作用导致浓度淬灭.通过单一荧光粉配合紫外芯片激发可直接获得白光输出.     

白光LED用荧光材料Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu~(3+)的制备及发光性能

Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu~(3+)红色荧光粉在白光LED应用上有很大潜能,以高温固相法在1 000℃下焙烧5h可以制备出发光性能最佳的Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)红色荧光粉.通过X-ray衍射仪(XRD)和荧光光谱等测试手段对Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)荧光粉的制备条件、结构及发光性能进行表征.结果表明,适量掺杂Eu~(3+)并不能使Sr_3Y_2(BO_3)_4的结构发生改变.以394nm的近紫外光激发Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)荧光粉具有较好的发光性能,最强发射峰为Eu~(3+)离子的5D0→2F2电偶极跃迁,波长为618nm的红光.当Eu~(3+)离子的掺杂量为15%(mol)时,发光强度最大.     

Sr_2SnO_4:Eu~(3+)红色荧光粉的制备及其性能研究

为研发白光LED(light-emitting diodes,发光二极管)用红色荧光粉,采用高温固相法制备了可被近紫外光有效激发的Sr_2SnO_4∶Eu~(3+)荧光粉,对样品分别进行了X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)的测定。结果表明:当烧结温度为1 300℃时,可以得到Sr_2Sn O_4的纯相,所制备的Sr_(1.90)SnO_4∶Eu_(0.10)~(3+)荧光粉颗粒的粒径大小约为1~2μm,颗粒形状较规则;Sr_2SnO_4:Eu~(3+)荧光粉能够被392 nm的紫外光有效激发,在611 nm处发出较强的红色荧光,对应于Eu~(3+)的5D0→7F2电偶极跃迁。392 nm处的吸收峰与目前应用的紫外光LED芯片相匹配,表明Sr_2Sn O_4∶Eu~(3+)红色荧光材料在白光LED领域具有潜在的应用前景。     

GdBO_3中Bi~(3+)、Sm~(3+)的发光和能量传递

研究了在紫外光(UV)激发下,Bi~(3+)、Sm~(3+)单掺杂和共掺杂的GdBO_3的发射光谱、激发光谱及发光强度随组成变化的规律。发现在GdBO_3:Bi,Sm体系中,Bi~(3+)和Gd~(3+)对Sm~(3+)的发光均有敏化作用。Bi~(3+)的绝大部分能量是通过Bi~(3+)→Gd~(3+)→(Gd~(3+))_n→Sm~(3+)途径传递给Sm~(3+)的,Gd~(3+)在能量传递中起中间体作用。研究了Bi~(3+)→Sm~(3+)的能量传递机理为电偶极—电偶极相互作用的共振传递。根据406nm激发下GdBO_3:Sm体系中Sm~(3+)发光强度与浓度的关系,证明了Sm~(3+)自身浓度猝灭的机理也为电偶极—电偶极相互作用。     

Ca3 La7(Si O4)5(PO4)O2:Eu2+,Eu3+荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相反应法制备了系列Ca3La7(SiO4)5(PO4)O2:Eu2+,Eu3+荧光粉,并对其光致发光性能进行了系统研究.X射线衍射测试结果表明,制备样品具有单相磷灰石结构.在332nm紫外光激发下,荧光粉的发射光谱包含源于Eu2+的发射带,并出现Eu3+特征发射峰.随着激活剂浓度的增加,荧光粉的发光强度先增大,后因浓度猝灭而减小,且发光颜色逐渐由蓝绿色过渡至暖白色.应用Dexter理论分析获悉,荧光粉的浓度猝灭机制为激活剂之间的电偶极-电偶极相互作用.研究了Ca3La7(SiO4)5(PO4)O2:5%(Eu2+,Eu3+)荧光粉的温度特性,其热激活能为0.25eV.     

Pr3+掺杂Sr3Y2TeO9红色荧光粉性能分析

通过高温固相法合成Pr3+掺杂Sr3Y2TeO9红色荧光材料,并分析样品的物相与形貌、发光性能、浓度猝灭规律以及荧光衰减寿命等性能。结果表明:合成获得的单一相的Pr3+掺杂Sr3Y2TeO9样品,能够被450~490 nm左右的波长有效激发,发射出波长为612 nm的红光;不同物质量浓度的Pr3+掺杂会影响荧光强度,最佳Pr3+掺杂浓度为x=0003;Pr3+之间的电偶极 电偶极作用是导致荧光浓度猝灭发生的原因;x=0003 Pr3+掺杂Sr3Y2TeO9的衰减寿命约为7676 μs。因此Pr3+掺杂的Sr3Y2TeO9红色荧光粉有望用于白光LED。     

ZnGa_2O_4:Eu~(3+)红色荧光粉的光致及电致发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了ZnGa2O4:Eu3+红色荧光粉,利用XRD、SEM、PL和EL光谱手段,表征了样品的结构、形貌和发光性能.结果表明:Eu3+的掺杂浓度是6at%,在空气气氛中800℃热处理5h即可获得结晶性好的ZnGa2O4单相;SEM结果表明粉末样品颗粒形状不规则,粒径大小在30～50nm之间;PL和EL光谱图显示两者发光机制的本质相同,最强峰位于613nm处,属于红光发射,是5D0→7F2电偶极跃迁发射所致.     

Yb~(2+)掺杂对荧光粉BaMgSiO_4:Eu~(2+)发光性能的影响

利用高温固相法制备了Yb~(2+)掺杂Ba Mg Si O4:Eu~(2+)荧光粉,通过XRD和光致发光光谱分别对其物相和发光性能进行表征.结果表明:Ba Mg Si O4:Eu~(2+),Yb~(2+)为单一基质的荧光粉,激发光谱主要由220~400 nm和400~451 nm两个宽峰组成;在373 nm激发下,样品Ba Mg Si O4:Eu~(2+),Yb~(2+)表现出两个宽带发射,分别位于440 nm和500 nm处,属于Eu~(2+)的特征跃迁4f65d→4f7;Yb~(2+)掺杂使样品的主发射峰由440 nm转变为500 nm,发光强度随着Yb~(2+)掺杂量的增加先增强后减弱,而440 nm发射强度逐渐下降;Yb~(2+)取代Ba~(2+)的最佳量为0.02 mol,其色坐标为(0.1433,0.3344).所得样品可应用于UV-白光LED领域中.     

凝胶-燃烧法制备黄色荧光粉:LiY(MoO_4)_2:Dy~(3+)

采用凝胶-燃烧法合成了LiY(MoO_4)_2:Dy⁽³⁺⁾黄色荧光粉,借助XRD、FE-SEM、荧光光谱仪对样品的晶体结构、形貌、发光特性等进行了分析。结果表明:所得LiY(MoO_4)_2:Dy(3+)黄色荧光粉,借助XRD、FE-SEM、荧光光谱仪对样品的晶体结构、形貌、发光特性等进行了分析。结果表明:所得LiY(MoO_4)_2:Dy⁽³⁺⁾样品为四方白钨矿型结构,平均粒径为600nm左右;样品的发射光谱由位于488nm较强的蓝光发射、575nm很强的黄光发射和663nm较弱的红光发射组成,CIE1931色坐标为(0.3999,0.4448),位于黄光区;Dy(3+)样品为四方白钨矿型结构,平均粒径为600nm左右;样品的发射光谱由位于488nm较强的蓝光发射、575nm很强的黄光发射和663nm较弱的红光发射组成,CIE1931色坐标为(0.3999,0.4448),位于黄光区;Dy⁽³⁺⁾最佳掺杂量为x=0.050mol;柠檬酸的最佳加入量为n(NO_3(3+)最佳掺杂量为x=0.050mol;柠檬酸的最佳加入量为n(NO_3^-)/n(C_6H_8O_7)=4.5。     

水热法制备Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶及其发光性能

采用水热法制备了Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2系列红色荧光粉.通过荧光分析(FL)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所得粉体的发光性能、颗粒大小及形貌和物相进行表征分析.XRD分析结果表明,制备的Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶均为白钨矿四方结构.SEM结果表明,Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2颗粒度为2.0μm×0.2μm~12μm×1.0μm,且随x的增大而增大.荧光分析结果表明,该荧光粉可被近紫外光(395nm)有效激发,最大发射波长位于614nm,即为纯正的红光.随着x的增大,样品中Eu~(3+)的593nm和614nm两个特征发射峰的强度先增大后减小,当x=1.0时达到最大.     

一种新的荧光粉材料Ca8MgLu(PO4)7∶Dy3+的制备及发光特性

采用高温固相法合成一种黄色荧光粉Ca_8MgLu(PO_4)_7:Dy~(3+),通过X线衍射(XRD)荧光光谱(PLE,PL)和荧光寿命研究Ca_8MgLu(PO_4)_7:Dy~(3+)的发光特性.在350 nm近紫外光激发下,荧光粉呈黄光发射,蓝光发射峰位于480 nm处(由~4F_(9/2)→~6H_(15/2)跃迁产生),黄光发射峰位于572 nm处(由~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁产生),以黄光发射为最强.监测572 nm最强发射峰,激发光谱覆盖300 500 nm,主激发峰位于350 nm. Ca_8MgLu(PO_4)_7:Dy~(3+)的热猝灭性能良好:在150℃下的发光强度积分是室温25℃的87. 37%.研究结果表明Ca_8MgLu(PO_4)_7:Dy~(3+)荧光粉材料有潜力应用于发光二极管(LED)中.     

LED用黄绿色荧光粉LiZnPO_4:Mn~(2+),Al~(3+)的合成及Al~(3+)敏化发光研究

为了获得可用于发光二极管(LED)的新型黄绿色荧光粉,用高温固相法合成了Li_(1-x)Zn_(0.9-x)PO_4:Mn_(0.1),Al_x系列的荧光粉。用XRD表征并分析了样品,获悉样品具有LiZnP04的结构。用荧光发射光谱及激发光谱表征了样品的发光性能,讨论了Al~(3+)掺杂对LiZnPO_4:Mn,Al荧光粉发光性能的影响。结果表明:Al~(3+)掺杂量对激发及发射光强度的影响均为开口向下、有极值的抛物线,Al~(3+)的最佳掺杂量为3%,对应样品是Li_(0.97)Zn_(0.87)PO_4:Mn_(0.1),Al_(0.03);Al~(3+)最佳掺杂量样品的发光强度是未掺Al~(3+)样品的3.98倍,说明在LiZnPO_4基质中Al~(3+)对Mn~(2+)的发光具有增敏作用;Al~(3+)的掺入只影响Mn~(2+)的发光强度,不影响Mn~(2+)的发光模式。Li_(0.97)Zn_(0.87)PO_4:Mn_(0.1),Al_(0.03);的色坐标值表明,该样品为黄绿色荧光粉,其在紫外线激发LED领域具有潜在的应用前景。     

红色荧光粉Mg_2TiO_4∶Mn~(4+)的制备及发光性能

采用高温固相反应成功地制备出Mn~(4+)激活的Mg_2TiO_4∶Mn~(4+)红色荧光粉,并对它的结构及发光性能进行了测试表征.实验结果表明:合成的样品能被270~570 nm的紫外光和蓝光有效地激发,产生很强的红光发射.样品的主发射峰位于660 nm左右,这对应于Mn~(4+)的2E2→4A2跃迁.通过Mn~(4+)掺杂浓度的调控,优化了Mg_2TiO_4∶Mn~(4+)的发光性能.最后将优化后的Mg_2TiO_4∶0.002 5Mn~(4+)荧光粉和YAG涂覆于~465 nm发射的Ga N芯片上,制作成暖白光发光二极管(LED).该LED器件表现出很强的暖白光发射.