Sr2MgSi2O7/Cu2+0.01,RE3+0.02长余辉发光材料的微波合成

首次应用微波法合成了系列蓝色长余辉发光材料Sr2Mgsi2O7/Eu2+0.01,RE3+0.02(Re3+=Dy3+,Ho3+,Ce3+,Er3+,Nd3+),对材料进行了XRD,SEM、激发和发射光谱、余辉衰减曲线的测定.结果表明:激发峰是由250～450 nm的宽激发带组成.其中,掺杂Dy3+,Er3+,Nd3+荧光粉的激发光谱均为主激发峰位于310,356 nm处的宽带谱,掺杂Cc3+的激发光谱为主发射峰位于280,330,360 nm处的宽带光谱,掺杂Ho3+的激发光谱为主发射峰位于315,360,400 nm的宽带光谱;发射光谱为主发射峰位于465 nm处的宽带发射谱,该发光归属于Eu2+的4f65d→4f7的允许电偶极宽带跃迁,并且随着Er3+,Dy3+,Nd3+,Ce3+,HD3+的顺序发光强度逐渐降低.余辉衰减曲线显示初始发光亮度最高,余辉时间最长的是Sr2MgSi2O7/Eu2+0.01,Nd3+0.02.     

Sr2SiO4∶Eu2+发光材料的燃烧法制备及其光谱特性

采用燃烧法制备Sr2SiO4∶Eu2+发光材料.采用X线衍射仪、扫描电镜和荧光光度计对样品的晶体结构、微观形貌和光谱特性进行表征.研究结果表明:退火后样品的晶体结构属于正交晶系的α'-Sr2SiO4,掺杂Eu+对晶体结构没有影响.荧光光谱测试表明:Sr2SiO4∶Eu2+材料的激发和发射光谱均为宽带谱,激发和发射主峰分别为335 nm和493 nm,分别对应于Eu2+的4f7→4f65d1和4f65d1→4f7跃迁.随着点火温度的增加,激发和发射光谱强度均呈先增后降的变化.点火温度750℃时材料的激发和发射峰强度最大.随着Eu2+掺杂量的增加,Sr2SiO4∶Eu2+材料的激发和发射强度均先增大,在掺杂0.01 mol Eu2+时达到最高值,而后随着Eu2+掺杂量的增大,激发和发射峰强度减小.制备的Sr2SiO4∶Eu2发光材料有望用于白光LED领域.     

Sr_2SiO_4:Eu~(2+)发光材料的燃烧法制备及其光谱特性

采用燃烧法制备Sr2SiO4:Eu2+发光材料。采用X线衍射仪、扫描电镜和荧光光度计对样品的晶体结构、微观形貌和光谱特性进行表征。研究结果表明:退火后样品的晶体结构属于正交晶系的α′-Sr2SiO4,掺杂Eu2+对晶体结构没有影响。荧光光谱测试表明:Sr2SiO4:Eu2+材料的激发和发射光谱均为宽带谱,激发和发射主峰分别为335 nm和493 nm,分别对应于Eu2+的4f7→4f65d1和4f65d1→4f7跃迁。随着点火温度的增加,激发和发射光谱强度均呈先增后降的变化。点火温度750℃时材料的激发和发射峰强度最大。随着Eu2+掺杂量的增加,Sr2SiO4:Eu2+材料的激发和发射强度均先增大,在掺杂0.01 mol Eu2+时达到最高值,而后随着Eu2+掺杂量的增大,激发和发射峰强度减小。制备的Sr2SiO4:Eu2发光材料有望用于白光LED领域。     

H3BO3掺杂量对Sr3Al2O6:Eu,Dy红色长余辉发光材料性能的影响

采用高温固相法制备了Sr3Al2O6:Eu2+, Dy3+红色长余辉发光材料,研究了H3BO3掺杂量对其性能的影响.利用X射线衍射仪对材料的物相进行了分析,结果表明,1 200℃下制备的不同H3BO3掺杂量样品的物相为Sr3Al2O6 ;采用荧光分光光度计、照度计测定了样品的发光特性,结果表明Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+的激发峰位于472 nm的宽带谱,发射峰为位于612 nm的宽带谱,对应于Eu2+的4f65d1→4f7的跃迁;H3BO3的加入在促进产物晶化的同时,还可改变进入晶格中的Eu、Dy离子的浓度,从而改善余辉特性.余辉测试表明,Sr2.95Al1.8O6:0.02Eu2+,0.03Dy3+,0.2B3+的余辉时间最长,可达620 s(≥1 mcd/m2).     

低温燃烧合成Sr1.93Ba0.05SiO4:Eu荧光粉及其发光性能

以尿素为燃料,金属硝酸盐为氧化剂,(C2H5O)4Si为硅源,采用低温燃烧及回火还原处理合成用于白光LED的Sr1.93Ba0.05SiO4:Eu荧光粉.讨论助熔剂SrCl2用量和回火温度对荧光粉相组成的影响,研究合成产物的发光性能,初步提出合成反应机制.燃烧合成中熔融SrCl2为整个反应提供了一个半流动态的环境,促使生成的杂相SrCO3分解.低温燃烧直接产物Sr1.93Ba0.05SiO4:0.02Eu3+非晶材料在波长393 nm近紫外光的激发下最强发射峰值是波长为612 nm红光;处理后晶相产物Sr1.93Ba0.05SiO4:0.02Eu2+发射峰值是波长为480 nm的蓝光和543 nm的黄绿光,分别是由处于不同格位上的Eu+(Ⅱ)和Eu2+(Ⅰ)的5d→4f跃迁产生的.用不同的近紫外光(380～410 nm)激发时,样品发射出的蓝光(480 nm)和黄绿光(543 nm)的强度都随着激发光波长的增大而减小,而且蓝光的强度减小非常明显,同时,随着激发光波长的增大黄绿光波长增大.     

溶胶-凝胶法合成Sr2SiO4:Dy3+粉体及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了Sr2SiO4:Dy3+粉体.用热重-差热(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等表征了样品的结构、形貌,研究了Dy掺杂浓度和Dy与Li的摩尔比对发光强度的影响.结果表明,所得样品为单斜晶系结构,呈长为800 nm的纤维状小颗粒,其发射光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为480,571和661 nm;监测571 nm的发射峰,所得材料的激发光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为327,352,366,391,429,453和478 nm;当Dy3+的掺杂浓度(摩尔分数)为4%,Dy与Li的摩尔比为1:1时,样品的发光强度最强.     

用于白光LED的荧光粉Sr3MgSi2O8:Eu2+的发光特性

使用高温固相法制备不同NH4Cl(作为助熔剂)加入量和不同Eu2+浓度的Sr3MgSi2O8:Eu2+,并研究其成相和发光性质.研究结果表明:NH4Cl加入量为24%时,样品为纯相,发光最强.Sr3MgSi2O8:Eu2+样品在近紫外区存在强激发带(250～400 nm),谱峰位于366 nm相应的发射谱带位于蓝光区(...     

新型绿色发光材料Sr_2ZnSi_2O_7:Tb~(3+)的制备及发光性质

采用微波辅助凝胶-燃烧法成功地合成了Sr2ZnSi2O7:Tb3+硅酸盐绿色发光材料.通过X线粉末衍射表征了材料的物相结构,用荧光分光光度计表征了材料的光致发光性能,同时对Tb3+浓度及助熔剂H3BO3用量等对材料发光性质的影响进行了研究.结果表明:该材料与Sr2ZnSi2O7具有相同的晶体结构,同属四方晶系.Sr2ZnSi2O7:Tb3+的激发光谱由位于200~300nm的1个宽带和位于325~400nm的1组窄峰组成,前者属于Tb3+4f8→4f75d的跃迁,后者由Tb3+离子的f→f跃迁引起;样品的发射光谱由位于414,436,490,543,584nm处的一系列窄带发射峰组成,均属于Tb3+的特征发射.其中,543nm处发射峰最强,因而样品发绿光.同时,确定了Tb3+的最佳掺杂量为摩尔分数x(Tb3+)=0.08,H3BO3的最佳用量摩尔分数x(H3BO3)=0.15.     

红色荧光粉Sr_(1-x)Bi_2Ta_2O_9:xRE~(3+)(RE=Pr,Eu)的发光性能研究

采用固相反应法制备了Sr1-xBi2Ta2O9:xPr3+(SBT:xPr3+)和Sr1-xBi2Ta2O9:xEu3+(SBT:xEu3+)红色荧光粉材料。通过X射线衍射和扫描式电子显微镜图谱,分析和研究了在低掺杂浓度时,掺杂离子对SrBi2Ta2O9的晶体结构和形貌的影响。利用荧光光谱仪测试了SBT:xPr3+和SBT:xEu3+荧光粉的激发和发射光谱。当样品SBT:xPr3+采用449 nm激发时,其主发射峰位于616 nm和653 nm;样品SBT:xEu3+采用464 nm激发时,其主发射峰位于590 nm和616 nm。作为一种潜在的LED用红色荧光粉,其温度稳定性也是十分重要的性质之一。本文对样品SBT:0.02Pr3+和SBT:0.2Eu3+在50~300℃之间的温度稳定性进行了分析。     

利用MCM-48低温制备Y2SiO5:Ce3+荧光粉

以介孔二氧化硅MCM-48为硅源,采用水热处理与固相反应相结合的方法合成Ce3+掺杂的Y2SiO5(Y2SiO5:Ce3+)荧光粉。使用X线衍射、扫描电镜和荧光光谱等测试手段对样品结构、形貌和发光性能进行研究。研究结果表明:煅烧温度为1 200℃时,样品为X1和X2构型的Y2SiO5混合相,1 300℃时样品为X2构型的Y2SiO5单相。煅烧温度升高使激发和发射光谱中峰强度显著增加,发射谱明显红移。将发射宽带高斯拟合成4个峰,分别归属于Y2SiO5基质中2个不同格位(B1和B2)Ce3+的5d→4f(2F5/2和2F7/2)跃迁双峰。     

Preparation and luminescence characteristics of Sr_3SiO_5:Eu~(2 ) phosphor for white LED

The Sr3SiO5:Eu2 phosphor was synthesized by high temperature solid-state reaction. The emission spectrum of Sr3SiO5:Eu2 shows two bands centered at 487 and 575 nm, which well agree with the theoretic values of emission spectrum. The excitation spectrum for 575 nm emission center has several excitation bands at 365, 418, 458 and 473 nm. And the results show that the emission spectrum of Sr3SiO5:Eu2 is influenced by the Eu2 concentration. The relative emission spectra of the white-emitting InGaN-based YAG:Ce3 LED and Sr3SiO5:Eu2 LED were investigated. The results show that the color development of InGaN-based Sr3SiO5:Eu2 is better than that of InGaN-based YAG:Ce3 , and the CIE chromaticity of InGaN-based Sr3SiO5:Eu2 is (x=0.348, y=0.326).     

铽离子在氯磷酸锶镧中的发光和铈对它的敏化发光

本文报道了Tb~(3+)在氯磷酸锶镧中的发光性质、浓度猝灭和Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化发光。实验表明在该基质中Ce~(3+)对Tb~(3+)有良好的敏化作用。文中探讨了Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递机理,证明为偶极子-偶极子相互作用的共振能量传递。     

The development of silicate matrix phosphors with broad excitation band for phosphor-convered white LED

This paper briefly reviews the recent progress in alkaline earth silicate host luminescent materials with broad excitation band for phosphor-convered white LED. Among them, the Sr-rich binary phases （Sr, Ba, Ca, Mg）2SiO4：Eu^2＋ and （Sr, Ba, Ca, Mg）3SiO5：Eu^2＋ are excellent phosphors for blue LED chip white LED. They have very broad excitation bands and exhibit strong absorption of blue radiation in the range of 450-480 nm. And they exhibit green and yellow-orange emission under the InGaN blue LED chip radiation, respectively. The luminous efficiency of InGaN-based （Sr, Ba, Ca, Mg）=SiO4： Eu^2＋ and （Sr, Ba, Ca, Mg）3SiO5：Eu^2＋ is about 70-80 lm/W, about 95 %-105% that of the InGaN-based YAG ：Ce, while the correlated color temperature is between 4600--11000 K. Trinary alkaline earth silicate host luminescent materials MO（M=Sr, Ca, Ba）-Mg（Zn）O-SiO2 show strong absorption of deep blue/near-ultraviolet radiation in the range of 370-440 nm. They can convert the deep blue/near-ultraviolet radiation into blue, green, and red emissions to generate white light. The realization of high-performance white-light LEDs by this approach presents excellent chromaticity and high color rendering index, and the application disadvantages caused by the mixture of various matrixes can be avoided. Moreover, the application prospects and the trends of research and development of alkaline earth silicate phosphors are also discussed.     

Tb~(3+)/Ce~(3+)掺杂硼酸盐玻璃的发光性能

采用高温熔融冷却法制备了Tb3+,Ce3+掺杂和Tb3+/Ce3+共掺硼酸盐玻璃,并利用荧光光谱研究了其发光性能。结果表明:在紫外光激发下,Tb3+掺杂玻璃最强发射峰位于545 nm;Ce3+掺杂玻璃的发射光谱是峰值位于387 nm附近的不对称宽带;Tb3+/Ce3+共掺玻璃的发射光谱是由380 nm附近的不对称宽带和491,545,588,623 nm附近的4个发射峰组成;在Tb3+/Ce3+共掺玻璃中,Ce3+是Tb3+的高效敏化剂,Tb3+的发射强度是Tb3+掺杂玻璃的8倍以上。     

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.     

凝胶-燃烧法合成 Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ 蓝色长余辉发光材料

采用凝胶-燃烧法合成了Sr2MgSi2O7:Eu2+0.02,Dy3+0.04蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(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:Sr2MgSi2O7:Eu2+0.02,Dy3+0.04的晶体结构为四方晶系. 激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402 nm处,次激发峰位于415 nm处,与高温固相法和溶胶-凝胶法相比,出现了明显的红移现象;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468 nm附近,是典型的Eu2+的4f5d→4f跃迁导致的. 与传统高温固相法相比,凝胶-燃烧法具有离子分散均匀、合成温度低、操作简单等优点,所得样品余辉时间长,可达5 h以上.同时探讨了多种工艺条件对其发光性能的影响.     

新型红色长余辉发光材料Gd2O2S:EU3+,Si4+,Ti4+的合成及性能表征

采用高温固相反应法首次合成了新型红色长余辉发光材料Gd2O2S:Eu3+,Si4+,Ti4+.用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计等对合成产物进行了分析与表征.结果表明:Gd2O2S:Eu3+,Si4+,Ti4+的晶体结构与Gd2O2S相同,为六方晶系.颗粒的形貌为类球形.Gd2O2S:Eu3+,Si4+,Ti4+的激发光谱呈250～400 nm宽带状,激发光谱主峰位于365 nm;发射光谱为线状光谱,归属于Eu3+的5DJ(J=0,1)→7FJ(K=0,1,2,4)跃迁.最强的发射峰为627 nm和617 nm,均属于5D0→7F2跃迁,且627 nm的发射峰明显远强于617nm,显示出纯正的红色发光;并且Si4+和Ti4+离子的共掺杂可显著延长样品Cd2O2S:Eu3+的余辉时间.     

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。     

燃烧法制备(Ca1-xSrx)S:Eu2+红色荧光粉的发光性能研究

利用硝酸盐和含硫燃烧剂硫脲(CH4N2S)的氧化还原反应,通过燃烧法在较低的起始温度(500～550 ℃)下合成了白光LED用红色荧光粉(Ca1-xSrx)S:Eu2+,并研究了实验过程中各种实验条件对其发光性能的影响.XRD图像表明不同物质的量比的Sr与Ca合成的荧光粉均为立方相的(Ca1-xSrx)S:Eu2+.SEM图像表明燃烧法合成的(Ca1-xSrx)S:Eu2+的晶体粒径为微米量级,且颗粒均匀.当n(Sr)∶n(Ca)=1时,它的激发谱为1个覆盖430～500 nm的宽带,发射谱为峰值位于624 nm的宽带.当Eu2+的摩尔分数为0.008时,发光强度达到最大值.所得前驱物在1 100 ℃的马弗炉中退火5 h,发光强度与结晶度将进一步提高.与高温固相法相比,激发光谱与发射光谱没有明显变化,燃烧法生成物分散性好,反应初始温度比较低(500 ℃左右),反应时间短(10 min左右).反应所用的硫脲价格低廉,反应速度快,是一种实用的燃烧剂.     

Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Ce~(3 ),Eu~(2 )的光致发光特性

对Ca8Mg（SiO4）4Cl2:Ce3 ,Eu2 系列荧光粉进行合成与测试,探讨Ca8Mg（SiO4）4Cl2：Ce3 ,Eu2 中Ce3和Eu2 之间的相互作用,初步判断Ca8Mg（SiO4）4Cl2：Ce3 ,Eu2 中Ce3 →Eu2 的能量传递主要是电偶极-偶极相互作用的结果.