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.     

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.     

微波辅助合成色控型CMC-Tb/Eu纳米复合物的荧光性质

微波辅助下通过共同沉淀法制备了一系列可色控的CMC-Tb/Eu复合物,并通过SEM-EDS、TEM、XPS、UV-Vis,荧光光谱和荧光寿命检测等方法考察了复合物的形貌、结构、荧光性能以及能量转移特征.结果表明:CMC-Tb/Eu复合物的表面与CMC的相比裂痕多,有小粒子集聚于CMC表面,颗粒为实心结构,平均直径为75~98 nm;纳米复合物中金属离子都与CMC分子链上的—OH、—COO~-以及—COC—中O原子发生配位键合和离子;CMC为主要的光能量吸收体,在其与稀土离子的能量传递过程中,传递给Tb~(3+)的效率要远大于传递给Eu~(3+);在激发光为350 nm下,CMCTb/Eu发射光谱中存在~5D_4→~7F_5(544 nm)和~5D_4→~7F_6(489 nm)Tb~(3+)跃迁峰;589 nm和616 nm附近的两个发射峰是由Tb~(3+)的~5D_4→~7F_3和~5D_4→~7F_4跃迁以及Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1和~5D_0→~7F_2跃迁叠加所致;实现了荧光光色可控.Tb~(3+)的~5D_4→~7F_5跃迁峰强度变化以及纳米复合物的荧光寿命变化证明了纳米复合物存在Tb(Ⅲ)Eu(Ⅲ)能量转移.     

熔盐法制备NaCa_2Mg_2(VO_4)_3:Eu~(3+)白色荧光粉

采用熔盐法合成了NaCa_2Mg_2(VO_4)_3:Eu~(3+)白色荧光粉,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和荧光光谱仪(FL)对样品的物相、形貌和发光性能进行了分析表征,结果表明:所得NaCa_2Mg_2(VO_4)_3:Eu~(3+)样品为纳米棒状,平均直径约为50nm,平均长度约为100nm;在279nm紫外光激发下,NaCa_(2-x)Mg_2(VO_4)_3:xEu~(3+)的发射光谱由一个宽带谱(400～580nm)和若干个尖锐特征峰组成,宽带峰属于VO_4~(3-)的~3T_2→~1A_1辐射跃迁,特征峰分别位于592 nm、612 nm、655 nm和710 nm处,属于Eu~(3+)的~5D_0→~7FJ跃迁,其中,对应于~5D_0→~7F_2跃迁的612nm发射峰强度最高。样品的最佳合成温度为600℃。当Eu~(3+)掺杂量为x=0.100时,NaCa_(1.9)Mg_2(VO_4)_3:0.1Eu~(3+)的色坐标(0.3242,0.3268)接近标准白光色坐标(0.333,0.333)。     

固相法制备Ca2-1.5xEux (WO4)2微晶及其荧光性能

采用高温固相法制备Ca_(2-1.5x)Eu_x(WO_4)_2(0≤x≤4/3)固溶体微晶,通过XRD、SEM和荧光分析等测试方法对微晶晶相结构、表面形貌和发光性能进行表征,重点探究组分x对制备微晶的微结构和发光性能的影响.结果表明:1)组分x的变化对Ca_(2-1.5x)Eu_x(WO_4)_2微晶晶相结构具有重要影响.当0≤x1.0时,所得微晶为四方晶相结构,当1.0≤x≤4/3时,晶相由四方晶相转向单斜晶相.2)组分x的变化对Ca_(2-1.5x)Eu_x(WO_4)_2微晶形貌和颗粒尺寸没有明显影响.所制备的微晶皆为类球形,晶粒较均匀,平均尺寸约为0.5μm.3)制备的Ca_(2-1.5x)Eu_x(WO_4)_2微晶的激发光谱包括位于200～300 nm之间的宽带峰(源于WO_4~2-电荷跃迁)以及Eu~(3+)位于393 nm(~7F~_0→~5L_6)处和464 nm(~7F_0→~5D_2)处的尖锐峰两部分.所有样品均在592和615 nm处呈现2个特征发射峰,分别归因于Eu~(3+)离子的~5D_0→~7F_1和~5D_0→~7F_2特征能级跃迁.当0≤x1.0时,随着x的增加,微晶的发光强度呈先增大后减小的趋势,当x=0.7时达到最大.     

Pr~(3+),Nd~(3+),Eu~(3+)-pmbp配合物及其刘易斯碱三元配合物的超灵敏跃迁现象的研究

研究了Pr~(3+),Nd~(3+),Eu~(3+)-pmbp配合物LnA_3及其刘易斯碱三元配合物LnA_3·tbpo,LnA_3·Phen(A=pmbp~-,Ln=Pr~(3+),Nd~(3+),Eu~(3+))在乙醇、丙酮和苯中的超灵敏跃迁现象,发现Nd~(3+)的~4I_(9/2)→G_(7/2),~4G_(9/2)和~4I_(9/2)→~2G_(7/2)+~4G(5/2)跃迁;Pr(3+)的~3H_4→~1D_2,~3H_4→~3P_0和~3H_4→~3P_1+~1I_6跃迁以及Eu~(3+)的~7F_0→~5D_2跃迁具有超灵敏性.由实验数据计算了Nd(3+)配合物超灵敏跃迁光吸收振子强度值及其增大值,初步讨论了有关规律性.     

溶胶凝胶法合成CaY_(1-x)AlO_4:xEu~(3+)红色荧光粉及其发光性能研究

采用溶胶凝胶法合成CaY_(1-x)AlO_4:xEu~(3+)荧光粉,对样品进行X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱(PL)等表征,探讨反应的合成温度、时间及铕离子的掺杂浓度对样品发光性能的影响。结果表明,在900~1 000℃时,晶体初步形成,在1100~1350℃时,可生成很纯的四方晶体结构。在温度1 200℃和铕离子的掺杂量x=0.01时,样品在反应时间为6h时发光强度最强。在λ_(ex)=273nm光激发下,发射光谱位于589nm、623nm和704nm处的三个尖峰,分别归属于Eu~(3+)离子的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_4能级跃迁,当铕离子的掺杂浓度x=0.02时(温度1200℃及时间6h),样品发光强度最强,荧光体发射红光。铕离子浓度猝灭的作用机理为邻近离子间的相互作用,其荧光寿命为1.325ms。     

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.     

稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光性能研究

采用高温固相法分别合成了单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺以及铒钬共掺的硼硅酸盐玻璃,研究了掺杂离子的掺杂浓度对荧光强度的影响,并详细分析了不同离子掺杂的硼硅酸盐玻璃的上转换发光机理.在泵浦波长为978nm时,硼硅酸盐玻璃呈现橙红色光(590nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁),红色光(610nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁;695nm,Eu~(3+)的5 D0→7F4跃迁),绿色光(552nm,Ho~(3+)的5S2→5I8及Er~(3+)的4S3/2→4I15/2跃迁).研究表明:Er~(3+)作为激活剂,Eu~(3+)与Er~(3+)之间存在能量传递,Yb~(3+)做了敏化剂,增加了Er~(3+)的上转换发光效率,Ho~(3+)与Er~(3+)之间存在着能量传递.     

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。     

掺杂浓度对TeO_2-BaO-Eu_2O_3玻璃中Eu离子发光性质的影响

研究了TeO2-BaO-Eu2O3玻璃中Eu离子掺杂浓度对其发光性质的影响.分别用TU-1901 UV-VIS紫外可见光谱仪和F-2500荧光光谱仪测量样品的吸收光谱和发射光谱与激发光谱.结果表明:所有的样品在330 nm左右有一个很强的吸收带;Eu-O电荷迁移带的强度与Eu离子掺杂浓度密切相关;相对于基质吸收,Eu离子的本征吸收强度随掺杂离子浓度的提高而增强;在394 nm光的激发下,Eu离子发光主要位于594 nm和615nm左右,相对于5D0→7F1,5D0→7F2跃迁发射受Eu离子掺杂浓度的影响.     

红色Y2O2S:Eu3+磷光材料的沉淀法制备和发光性能研究

月沉淀法制备了Eu3+掺杂的Y2O2S磷光材料,测量并研究了掺杂不同物质的量的Eu3+离子的Y2O2S磷光材料的发射谱和激发谱.发射光谱对应了Eu3+离子5DJ(J=0,1,2,3)-7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征发射,激发光谱主峰对应260,345,468,540 nm等,余辉时间(到人眼的最小亮度分辨率0.32 mcd/m2)可达1 h以上.     

红色荧光粉Ca_3B_2O_6:Eu~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相法合成了Ca3B2O6:Eu3+红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.样品的激发光谱由位于220~350 nm的带状谱和350~500 nm的一系列窄带组成,这些窄带是由Eu3+的f-f跃迁引起的,光谱峰值分别为280,396和469 nm.它可以被近紫外光辐射二极管管芯产生的350~410 nm辐射有效激发.用396 nm激发得到样品的发射光谱,峰值位于578,590,610,618和650 nm,分别由Eu3+离子的5D4→7FJ(J=0,1,2,3)跃迁引起的.研究了Eu3+离子浓度和电荷补偿剂对发射光谱的影响.结果显示随着Eu3+浓度增加,发光强度逐渐增强,未发现浓度猝灭现象.掺入Li+,Na+,K+3种离子作为电荷补偿剂,均提高了样品的发光强度,其强度从大到小依次为I(Li+)I(Na+)I(K+),说明Li+是最佳的电荷补偿剂.     

在苯基苯甲酰甲基亚砜体系中高氯酸铥对高氯酸铕发光的影响

合成了不同摩尔比的苯基苯甲酰甲基亚砜高氯酸铕、铥异核配合物,对配合物进行了组成分析,确定了配合物组成为Eu1-xTmx(ClO4)3L5·2H2O(x=0.000～0.200,L=C6H5SOCH2COC6H5).通过IR光谱的测定以及摩尔电导推测了配位情况,荧光光谱实验表明:微量铥的掺入即对铕的发光产生猝灭作用.     

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.     

Investigation of microenvironment-depended photoluminescence in Eu3+-implantation of GaN

GaN thin films grown on sapphire were implanted by Eu~3+ with three different fluences (5.0×10~14 , 2.5×10~15 and 5.0×10~15cm~-2 ). The photoluminescence (PL) spectra show that, after annealing, the samples exhibit strong emission at around 622.0 nm under 325 nm laser excitation. The intensity of this emission increases by one order of magnitude after annealing at from 600 ℃ to 900 ℃. Moreover, it increases less than 2 times when the fluence increases from 5×10~14 cm~-2 to 5×10~15 cm~-2 for the sample annealing at 900 ℃. The PL emission peaks around 622 nm of samples annealing at 900 ℃ can be well clarified by Gaussian fitting into 620.2, 622.0 and 625.0 nm, which are due to the Eu~3+ related with defects, Eu~3+ occupied at substitutional positions of Ga, and that located at interstitial sites, respectively. It shows that the different microenvironments and positions of Eu~3+ are responsible for these peaks, and especially the defects introduced by implantation play an important role in the behavior of the PL because they set up an energy transmission bridge from exotic photons to Eu~3+ .     

BaBrCl:Ce3+光存储性能的研究

采用高温固相反应法制备了Ce3 掺杂的BaBrCl材料.研究了样品的荧光光谱,经X射线辐照前后的吸收光谱及差吸收谱(DAS).首次在BaBrCl:Ce3 中发现光激励发光.发射峰及光激励发光峰均位于～390 nm;DAS为500～750 nm的宽带谱,与BaFX:Eu2 (X=Cl,Br)相比,该吸收带与He-Ne激光器(633 nm),或廉价、小巧、使用方便的半导体激光器的波长更为匹配.表明BaBrCl:Ce3 有望成为一类新型的X射线存储材料.     

ZnAl_2O_4:Eu~(3+)发光粉的制备与光谱研究

采用固相反应法(SSR)制备Eu3+掺杂的ZnAl2O4荧光粉,利用X射线衍射(XRD)、光致荧光光谱(PL)对样品进行表征.结果表明:Eu3+的掺杂浓度在不超过0.5 at.%时,样品呈现ZnAl2O4纯相尖晶石结构;样品Zn1-xAl2O4:xEu的激发光谱由200～350 nm的宽激发带和4个锐线谱(360、380、393和463 nm)两部分组成;ZnAl2O4:Eu3+荧光粉的发射光谱由Eu3+的5D0-7FJ(J=0～4)跃迁构成.     

铕(Ⅲ)三元配合物的合成与光致发光性能

用氯化铕与水杨酸(HSal)、邻菲罗啉(Phen)在乙醇溶液中反应,合成了稀土配合物[Eu(Phen)(Sal)3],研究了该配合物的IR、UV、TGA、元素分析及光致发光性能.结果表明,该配合物中的配体吸收激发光的能量后,能有效地传递给中心Eu3+,发出强的Eu3+的特征荧光.