氟氧化物基质中Er3+绿光上转换发光

多种稀土离子掺杂在蓝/绿可见波段和紫外波段存在受激发射,可能成为制备短波长激光、发光半导体重要的候选材料.近年来,对稀土Er3+上转换发光的研究有了长足发展,在多种基质中发现了Er3+在蓝/绿可见波段的上转换发光.分析了稀土Er3+中4f电子跃迁的特征,讨论了不同基质对Er3+在可见波段上转换发光的影响,提出了在980nmLD的激发下,氟氧化物基质中Er3+在550～525nm附近的绿光上转换发光过程是激发态吸收(ESA),给出了4I15/2→4I11/2→4F7/2步进双光子吸收、激发态4F7/2→2H11/2和4F7/2→4S3/2的无辐射跃迁、4S3/2→4I15/2和2H11/2→4I15/2绿光上转换发光机制.     

纳米晶ZrO_2(CaO)∶Er~(3+)的制备及发光性质研究

用化学共沉淀法制备了Er3+掺杂浓度不同、煅烧温度不同的纳米晶ZrO2(CaO)∶Er3+系列发光粉体,所制备的粉体均具有Er3+离子特征强室温荧光发射.同时观测到Er3+离子的上转换发射.讨论了上转换发射的跃迁机制,976 nm激发下的上转换过程是双光子过程.荧光强度与掺Er3+浓度关系研究表明:在相同条件下,用378nm荧光激发,分别测量了Er3+不同浓度800℃煅烧样品的发射谱,掺Er3+浓度达0.6%(摩尔分数)时达到最大,然后又随之降低.     

Gd_2O_3:Tm~(3+)-Yb~(3+)纳米晶粉体的制备及其上转换发光

用化学共沉淀法制备了Tm3+、Yb3+离子共掺杂的Gd2O3纳米晶上转换荧光粉体.XRD图和SEM表明样品在1000℃、1100℃、1200℃结晶状态良好,都是完整的立方相,制备的样品是纳米粉体.该粉体在波长976 nm(在LD激光器)激发下,观测到稀土离子的可见到近红外室温上转换发射.发光强度和激发功率关系的研究揭示了其光子吸收过程,Tm3+、Yb3+间的能量传递是该上转换发光的主要机制.以Gd2O3为基质掺杂Tm3+和Yb3+的产生的近红外上转换光表明纳米颗粒在生物标识和生物成像方面有着广阔的应用前景.     

稀土铒离子掺杂的ZrF2-SiO2发光性质研究

制备了Er3+掺杂的ZrF2-SiO2材料,测量样品的吸收谱和在980nmLD激发下的上转换荧光发射谱.分析了稀土Er3+中4f电子跃迁的特征,证实了在980nm泵浦的激发下,ZrF2-SiO2Er3+在404、445nm和525、548nm附近的蓝/绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA).     

新型掺Er3+碲酸盐玻璃光谱性质与Judd-Ofelt理论分析

采用高温熔融法制备了掺Er3 :TeO2-SiO2-Na2O系列玻璃样品.测试了样品中Er3 的发射光谱和吸收光谱.利用Judd-Ofelt理论计算了Judd-Ofelt强度参数Ωλ(λ=2,4,6)、Er3 各能级间跃迁的振子强度、跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等参数.利用测得的发射光谱计算了Er3 :4I13/2→4I15/2的荧光半高全宽(FWHM)值,其数值最大为63 nm.讨论了强度参数Ω6值与FWHM的关系及SiO2的含量对碲酸盐玻璃的光谱参数和光谱特性影响.结果表明,可以通过调整基质玻璃的组分来增加Ω6值,进而增强Er3 的1.5μm处的发射带宽.适量的SiO2的引入,提高了玻璃基质中Er-O键的共价性和玻璃刚性,使Er3 :4I13/2的辐射寿命最大值达到3.1 ms,同时还改善了Er3 的光谱性质,使得其玻璃基质更适合作为实现宽带放大和高增益放大的基质材料.     

Gd~(3+)掺杂增强Ho~(3+)/Yb~(3+)/Y_2O_3纳米晶绿色上转换荧光发射的研究

通过溶胶凝胶法制备了Gd~(3+)、Ho~(3+)和Yb~(3+)共掺的Y_2O_3纳米晶.随着Gd~(3+)掺杂浓度从0 mol%增加到20 mol%,Ho~(3+)的绿色上转换荧光发射强度明显增强,红色上转换荧光发射强度几乎没有发生变化.当掺杂20 mol%Gd~(3+)时,Ho~(3+)的绿色和红色上转换荧光的抑制比增大到了没掺杂Gd~(3+)时的3倍.透射电镜(TEM)实验表明,绿色上转换荧光强度的增强不是由于晶粒尺寸改变引起的.理论研究和时间寿命实验表明绿色上转换荧光强度的增强来自于Ho~(3+)的5I6能级和Yb~(3+)的2F5/2能级寿命的增加.     

CaMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的制备及发光性质

利用共沉淀法制备了纳米CaMoO4∶Eu3+发光粉体.并对不同掺杂浓度和不同煅烧温度下所制备的CaMoO4∶Eu3+发光粉体进行室温发光性质的研究.在室温下观测到CaMoO4∶Eu3+样品具有较强的Eu3+离子特征发射.通过对不同煅烧温度下样品发射谱的对比,发现800℃下煅烧的样品,荧光强度最强,样品的晶相与发射性质的研究表明:所制备的样品经不同温度热处理后,晶相与标准卡07-0212一致,荧光强度与Eu3+离子掺杂浓度关系研究表明:在不同掺杂浓度中,Eu3+离子浓度为20%时,其相对发射强度最强.在四个不同的煅烧温度中,经800℃煅烧的样品其发光效果最好.此外,还观察到基质与Eu3+之间的能量传递.CaMoO4∶Eu3+与CaWO4∶Eu3+的激发谱、发射谱进行比对,并且通过计算发现M6+-O的共价键比W6+-O结合的强.     

新型掺铒碲酸盐玻璃的发光特性研究

采用高温熔融法制备了掺Er3 碲酸盐系列玻璃样品.测试了样品的吸收光谱、发射光谱.应用Judd-O felt理论拟合出了Er3 在各系列玻璃样品中的Judd-O felt强度参数(Ωλ(λ=2,4,6)),并用其数值分析了Er3 周围的结构特性.应用Mc-Cumber理论计算了Er3 4I13/2能级的受激发射截面(peδeak(λ)).利用测得的发射光谱计算了Er3 :4I13/2→4I15/2能级跃迁的荧光半高全宽(FWHM),结合peδeak(λ)值对玻璃宽带特性做出了表征,并比较了不同基质玻璃的宽带特性.     

一种新型白光荧光粉Sr1.5Ca0.5SiO4:Eu3+,Tb3+,Eu2+的合成与光致发光

采用高温固相法合成了名义组成为Sr1.5Ca0.5 SiO4:0.01 Eu3+,nTb3+(n =3.0×10-4,7.0×10-4,1.5×10-3 mol)的荧光粉.X射线衍射测试表明荧光粉样品为单一物相.在紫外光(394 nm)激发下,样品同时产生蓝光、绿光和红橙光发射,分别对应于Eu2+离子的5d→4f,Tb3+离子的5 D4→7FJ和Eu3+离子的5D0→7FJ跃迁,表明部分Eu3+离子在还原气氛下被还原成Eu2+.红光、绿光和蓝光发射强度相当,复合得到白光.色坐标(CIE)计算结果显示,荧光粉Sr1.5Ca0.5SiO4:0.01 Eu3+,7.0×10-4 Tb3+的白色发光(CIE:x=0.321,y=0.322)接近纯白色(CIE:x=0.33,y=0.33),表明它是一种很有应用前景的基于紫外光芯片的单基白光荧光粉.     

稀土离子(Ce~(3+)/Ce~(4+),Dy3~(+))对掺Tb~(3+)硅酸盐闪烁玻璃发光性能的影响

采用高温熔融法制备了掺Tb3+硅酸盐闪烁玻璃,并加入多种具有敏化功能的稀土离子(Ce3+/Ce4+,Dy3+),通过测量样品的激发光谱和发射光谱研究各种稀土离子对Tb3+发光性能的影响.结果表明:Tb3+掺杂浓度过高时会出现浓度淬灭现象,Tb3+质量分数为10%的样品发光强度最大.空气气氛下熔制的玻璃中同时含有Ce3+和Ce4+,由于Ce4+离子与Tb3+离子存在对能量的竞争吸收,使Tb3+的发光强度减弱.加入适量的Dy3+离子可以敏化Tb3+离子的发光.     

Yb3+浓度对Er:Yb掺杂SiO2:PbF2玻璃上转换荧光强度的影响

将Er2O3和Yb2O3掺杂杂到SiO2和PbF2混合物中，烧结后，制成约2mm厚的薄片样品，为了便于比较而获得最佳的Yb^3离子浓度使上转换荧光峰强度最强，各样品中SiO2,PbF2和Er2O3的摩尔百分比是固定的，Yb2O3的浓度分别使用了0．6mol%,1.4mol%,2.40mol%,4.66mol%和8.0mol，在930nmLED激发下，测量了这五种样品的荧光光谱，观察到上转换谱线主要有绿光（约528nm,540nm,547nm和550nm)，红光（约652nm,665nm和668nm)，蓝光（约487nm和493nm)，紫光（约412nm)和近红外光（约802nm,845nm,852nm)，发现对于以上五种Yb2O3浓度的样品其浓度为2．4mol％样品上转换荧光的峰强度是最强的，其中绿光比其它谱线更强。     

一种新型白光荧光粉Sr1.5Ca0.5SiO4:Eu3+,Tb3+,Eu2+的合成与光致发光

采用高温固相法合成了名义组成为Sr1.5Ca0.5 SiO4:0.01 Eu3+,nTb3+(n =3.0×10-4,7.0×10-4,1.5×10-3 mol)的荧光粉.X射线衍射测试表明荧光粉样品为单一物相.在紫外光(394 nm)激发下,样品同时产生蓝光、绿光和红橙光发射,分别对应于Eu2+离子的5d→4f,Tb...     

LED用CaMoO_4:Eu3~(+),Tb~(3+)白光荧光粉的制备及发光性质的研究

采用化学共沉淀法制备了荧光粉Ca Mo O4:Tb3+、Ca Mo O4:Eu3+,Tb3+,并对其发光性质进行了研究.Ca Mo O4:Tb3+样品在488nm激发下能发出很强的绿光,此时Tb3+的最佳掺杂浓度为15%;在Eu3+和Tb3+共同掺杂的体系中,可以观察到由于Tb3+向Eu3+的能量传递使Tb3+敏化Eu3+的发光现象.该荧光粉在近紫外光(379nm)激发下发出较强的白色荧光,光谱测试显示Ca Mo O4:Eu3+,Tb3+的发射光谱存在三个激发峰,分别位于488、543和613 nm处,能够合成较理想的白光.     

稀土离子钐多金属氧酸盐的发光性研究

制备了较高发射率的Keggin结构的稀土多金属氧酸盐ZnPOM:Sm及BPOM:Sm荧光体.制备的荧光体室温下具有Sm3+离子特征发射,其室温主发射在橙红区.配体场在BPOM:Sm对称性较低,发射峰有较多的劈裂.在2样品中Sm 3+均有丰富的激发能级,都以405 nm激发效率最高.钐离子间存在能量传递,以4G5/2与6F9/2和6H5/2与6F9/2能级间的交叉弛豫作用,导致4G5/2-6H5/2的荧光发射猝灭.     

LED用Gd_2(WO_4)_3:Eu~(3+),Tb~(3+),Tm~(3+)荧光粉的制备及发光性质研究

采用化学共沉淀法制备了Eu~(3+)、Tb~(3+)、Tm~(3+)单掺,Eu~(3+)、Tb~(3+)共掺,Eu~(3+)、Tb~(3+)、Tm~(3+)三掺的Gd_2(WO_4)_3纳米发光材料,并且研究了其发光性质.结果表明:所制的样品为Gd_2(WO_4)_3的底心单斜结构,Tb~(3+)的摩尔分数为:5%时,Gd2(WO4)3:5%Tb~(3+)的发光最强,此外还发现了Eu~(3+)与Tb~(3+)之间的能量传递现象.在Eu~(3+)、Tb~(3+)、Tm~(3+)三掺杂体系中在353nm光激发下色坐标更为接近白光的标准色坐标值,能够合成比较理想的白光.     

氧基磷灰石La10-xSrx(GeO4)6O3-x/2的合成及其导电性能的研究

利用固相法在1 350 ℃合成了系列锗酸盐氧基磷灰石La10-xSrx(GeO4)6O3-x/2(x=0、0.25、0.5、0.75、1),利用XRD、SEM及电化学阻抗仪对样品进行了表征.结果表明:适量的Sr掺杂可以提高磷灰石的电导率.550℃时La9.75Sr0.25(GeO4)6O2.875的电导率为2.936×10-3S cm-1,比La10(GeO4)6O3电导率(3.781×10-4 S cm-1)高6倍,与同温度下的YSZ电导率相当.氧分压PO2=1～10-5atm时体系的电导率数值保持不变,证明Sr掺杂的锗酸盐氧基磷灰石在测试的氧分压范围内为O2-导电.     

xSrO.yAl2O3：Eu的光致发光

研究了xSrO.yAl2O3：Eu体系的光致发光;发现当y/x<1.5时,产生余辉较短的红色发光,属于Eu3+离子4f→4f特征跃迁发射.当y/x>1.5时,产生具有超长余辉的绿色或蓝色发光,属于Eu2+离子5d→4f特征跃迁发射.     

R2O-RE2O3-B2O3 (R=Li,Na,K;RE=La,Eu,Gd)玻璃的合成和发光性质

在空气中采用高温固相反应方法合成的R2O－La2O3-B2O3-Eu2O3-Gd2O3(RLBEG,R=Li,Na,K)玻璃，在紫外光（λex=393nm)激发下发射蓝光和红光，在绿色光（λex=532nm)激发下发射红光。蓝色区的宽带发射是Eu^2 离子的5d-4f跃迁发射；红色区的窄发射是Eu^3 离子的^5D0→^7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发射。碱金属离子对玻璃中的Eu^3 /Eu^2 离子的比例有很大影响。选择不同的碱金属离子可以调节玻璃蓝色光和红色光的相对发射强度。NaLBEG玻璃的发光性质可用于转换太阳能，增强植物的光合作用。     

GeO_2基Er~(3 )和Yb~(3 )共掺杂氟氧混合物材料的上转换发光

制备了以GeO2 为基础的 6个Er3 与Yb3 共掺杂样品 ,并测试了它们在 85 8nm半导体激光和 930nm二极管激光激发下的荧光谱 ,测量发现 ,在 930nm二极管激光激发下各样品的荧光强度较之 85 8nm半导体激光激发下的荧光强度普遍要强 ,且Ge4,Ge5两样品较之其余四个样品在两种光源的激发下的绿光段的荧光强度要强的多 ,且用肉眼在白天即可见到很强的绿光 .简单分析了它们的上转换机制 .     

稀土Ho3+吸附在Pt-TiO2/C电极上对CO电氧化的影响

用循环伏安法研究了CO在Pt-TiO2/C、Pt-TiO2/Ho3+/C电极上的氧化,发现吸附稀土Ho3+后,在0.5 mol@L-1H2SO4溶液中,对CO的吸附明显减弱,但表现出的对CO的催化作用较小;在0.2 mol@L-1Na2SO4中性溶液中,不仅电极表面对CO的吸附明显减弱,吸附量减少,且CO的起始氧化电位和氧化峰电位分别负移150mV和440mV.Pt-TiO2/Ho3+/C电极在中性溶液中对CO的氧化有明显的电催化作用.