Zn~(2+)-Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂Y_2O_3上转换发光性质的研究

利用固相反应法制备了Zn~(2+)-Er~(3+)-Yb~(3+)共掺的Y2O3红色上转换荧光粉,研究了Zn~(2+)的掺杂量对上转换发光性质的影响.结果表明,上转换荧光强度随着Zn~(2+)掺杂量增加而增加.Zn~(2+)掺杂量为12%的样品的红光强度比无Zn~(2+)掺入的样品红光强度提高14倍.通过对光谱的分析,解释了上转换发光机理,并对上转换发光增强的原因进行了讨论.     

铽掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能的研究

以Tb~(3+)掺杂纳米TiO_2为研究内容,采用溶胶-凝胶法合成不同Tb~(3+)掺杂量、不同煅烧温度的Tb~(3+)-TiO_2光催化剂.利用X射线粉末衍射(XRD)、红外(FT=IR)等现代分析技术对Tb~(3+)掺杂TiO_2纳米晶样品的结构进行测试、表征.以孔雀石绿溶液为目标降解物,研究了稀土Tb~(3+)掺杂量和煅烧温度对其光催化活性的影响.实验结果表明:Tb~(3+)掺杂纳米TiO_2能够细化晶粒,提高热稳定性;Tb~(3+)掺杂提高了TiO_2光催化活性.当煅烧温度为400℃时,Tb~(3+)-TiO_2=2.50%的催化剂,在自然光照射下,降解孔雀石绿溶液3h,降解率可达81.1%.     

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。     

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.     

Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂La_2O_3上转换发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂La_2O_3上转换荧光粉.在980、1 064以及800 nm 3种不同波长的激光激发下,样品产生了明显的上转换荧光.利用980 nm的激光作为激发源,在Ho~(3+)掺杂量为0.5%的条件下,研究了Yb~(3+)掺杂量的变化对样品上转换荧光强度的影响.研究结果表明:Yb~(3+)掺杂浓度为10%样品产生的上转换荧光最强,相比未掺Yb~(3+)的样品,绿光强度提高了65倍,对样品的上转换发光机理进行了详细的研究.     

纳米CaF_2∶Eu~(3+)发光材料的制备及发光性能研究

通过LSS(Liquid-Solid-Solution)方法制备了不同Eu~(3+)掺杂量的CaF_2纳米发光材料,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和光致发光光谱(PL)对制备样品的晶体结构、表面形貌、晶粒尺寸进行了表征,并进一步研究了Eu~(3+)掺杂量对样品发光性能的影响.结果表明:Eu~(3+)掺杂的CaF_2纳米材料具有良好的红光发光特性,Eu~(3+)最优掺杂量为15%,此时样品具有最大的发光强度;Eu~(3+)最大掺杂量为20%,样品的发光强度在这一掺杂量下反而减弱,这说明Eu~(3+)掺杂量的增加导致样品发生了浓度猝灭.     

稀土离子掺杂硼酸铝荧光材料的制备及发光性能的研究

采用高温固相法,在900～1 300℃范围内煅烧3h,合成Eu~(3+)和Tb~(3+)离子掺杂的硼酸铝系列荧光粉。用X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光分光光度计对合成样品进行物相结构和荧光性能表征。结果表明,在合成温度范围内,可得到两种不同结构的稀土离子掺杂硼酸铝荧光粉Al18-xMxB4O33和Al4-xMxB2O9(M=Eu、Tb),物相结构和稀土离子的掺杂浓度对样品的发光性能均有显著影响。     

下转换发光粉Y2O3/Sm3+在染料敏化太阳能电池中的应用

采用沉淀法制备了Y2O3/Sm3+下转换发光粉,利用X射线衍射、荧光光谱对其进行了表征,并利用该发光粉具有下转换发光的特点将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSC).结果表明,Y2O3/Sm3+下转换发光粉可以增加电池对太阳光的吸收范围,提高电池的光电流和光电压.研究了掺杂量对电池性能的影响,当掺杂量为3%时,光电转换效率从5.049%提高到5.94%,表明了其是一种有效提高光电转换效率的方法.     

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.     

稀土、Fe~(3+)掺杂TiO_2光催化降解水中氨氮研究

以溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2和稀土离子Eu~(3+)、Y~(3+)、La~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)及Fe~(3+)掺杂的TiO_2,并以之为催化剂进行在超声波氙灯照射下降解氨氮污水。实验结果表明稀土或Fe~(3+)掺入TiO_2后使TiO_2光响应范围向可见光拓展,提高了氨氮污水的降解率;Fe~(3+)和稀土离子共掺杂后,La-Fe-TiO_2、Eu-Fe-TiO_2和TbFe-TiO_2氨氮污水降解率均比单掺杂提高。     

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。     

稀土Tb3+掺杂SiO2纳米材料的溶胶-凝胶法制备及发光性能分析

利用溶胶-凝胶技术制备了不同浓度Tb~(3 )掺入SiO_2纳米玻璃材料,并通过对样品的X-射线衍射以及激发光谱、发射光谱的测试来分析研究纳米材料在不同稀土离子掺杂浓度和不同退火温度处理下的材料结构和发光性质.同时,对于Ce~(3 )和Tb~(3 )共掺杂的SiO_2材料的发光性质进行了较为深入的研究,得到了一些新的有趣的实验结果.     

水溶性β-NaYF_4:Yb~(3+),Tb~(3+)@β-NaYF_4核壳纳米颗粒的上转换荧光增强

利用酸洗改性对共沉淀法制得的油性β-NaYF_4:Yb~(3+),Tb~(3+)@β-NaYF4纳米颗粒进行改性处理,获得水性β-NaYF4:Yb~(3+),Tb~(3+)@β-NaYF4纳米颗粒.表征了制得样品的形貌和上转换荧光特性.结果表明制得的样品分散性好,形貌均一.在相同掺杂浓度和溶液浓度下,水性β-NaYF_4:Yb~(3+),Tb~(3+)@β-NaYF4纳米颗粒溶液的上转换荧光强度比油性β-NaYF4:Yb~(3+),Tb~(3+)@β-NaYF_4和水性β-NaYF4:Yb~(3+),Tb~(3+)纳米颗粒溶液的双光子上转换荧光分别增强了1.1倍和37倍,三光子上转换荧光分别增强了1.5倍和3.9倍.水性β-NaYF4:Yb~(3+),Tb~(3+)@β-NaYF_4纳米颗粒外层存在隔离壳层,导致改性处理既去除了油酸又获得较强的上转换荧光.     

Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛关注.本文总结了稀土离子常见的几种上转换发光机制,分析了Tm3+离子在不同泵浦方式下的上转换发光及上转换发光效率对激光脉冲持续时间、敏化剂和基质成份的依赖关系,综述了Tm3+离子掺杂的上转换发光材料的研究现状,并对Tm3+离子上转换发光的研究及应用进行了展望.     

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。     

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.     

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。     

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。     

铈锰铽激活硼酸镁的光致发光

研究不同组成铈锰铽激活硼酸镁的发射光谱和激发光谱表明:只含Mn~(2+)的硼酸镁发光很弱;Ce~(3+)能很好地吸收254nm紫外光并能把能量传递给Mn~(2+),Ce~(3+)→Mn~(2+)能量传递效率最高可达99.8％,从而获得发明亮红光的荧光粉。Ce~(3+)→Mn~(2+)能量传递的机理为共振传递。铈锰铽共激活的硼酸镁中,Tb~(3+)和Mn~(2+)都有较高的发光效率,增加Tb~(3+)浓度使色坐标x值降低,y值升高;相反,增加Mn~(2+)浓度使色坐标x值升高、y值降低,改变Tb~(3+)、Mn~(2+)的浓度可调整荧光粉发光的颜色。     

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。