紫外及真空紫外光激发下K_2Y(WO_4)(PO_4):Ce~(3+)的发光性质

通过高温固相法制备了新型Ce~(3+)掺杂K_2Y(WO_4)(PO_4)发光材料,研究了其在紫外和真空紫外光激发下的光致发光性能.在254nm激发下,K_2Y(WO_4)(PO_4):xCe~(3+)系列样品均显示出3个宽带发射,最高峰分别位于330,355和550nm,依次归属于Ce~(3+)的5d-~2F_(5/2),5d-~2F_(7/2)跃迁和O_2的p轨道到W~(6+)的d轨道的电荷转移跃迁.此外,在172nm激发下K_2Y(WO_4)(PO_4):0.05Ce~(3+)的CIE坐标为(0.309,0.3329),接近白光发射,暗示以Ce~(3+)掺杂K_2Y(WO_4)(PO_4)的白光发射材料在实现无汞荧光灯或等离子平板显示方面具有重要的应用前景.     

776nm近红外光激发下NaY(WO_4)_2:Dy~(3+),Ho~(3+)上转换发光粒子的光学特性

采用水热法制备出NaY(WO+4)+2:Dy~(3+),Ho~(3+)上转换荧光材料。通过X线粉末衍射、扫描电子显微镜、激发光谱以及发射光谱对该材料特性进行表征。研究Dy~(3+)与Ho~(3+)的掺杂比例及退火温度对上转换发光效果的影响,并确定了最佳反应条件。探讨Dy~(3+)与Ho~(3+)的能量传递过程及上转换发光机制。研究结果表明:通过776 nm近红外光激发NaY(WO+4)+2:Dy~(3+),Ho~(3+),观察到Dy~(3+)的480 nm处蓝光发射峰以及577 nm处的黄光发射峰。其中蓝光主要来自于Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)跃迁,黄光由Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁产生。     

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.     

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。     

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。     

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.     

CaAl_2_O4:Eu~(3+)的制备、结构及光致发光特性

采用自蔓延燃烧合成技术成功制备了纯净的单相CaAl_2O_4:Eu~(3+)红色荧光体,并采用XRD分析及红外光谱对其进行了表征.结果表明:晶胞属立方晶系,P21/n空间群;晶胞参数a=0.870 0 nm,b=0.810 2 nm,c=1.522 2 nm,β=90.148 5°,Z=12.激发光谱在260～290 nm处带状强激发峰为O~(2-)→Eu~(3+)的电荷迁移带(CTB)跃迁吸收,322,365,387和397 nm处的激发峰分别来自~7F_0→~5H_3,~7F_0→~5L_8,~7F_0→~5G_2,~7F_0→~5L_6的跃迁吸收.发射光谱在579,589,617,655和701 nm处的发射峰分别归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_J(J=0,1,2,3,4)跃迁发射.SEM显示样品表面光滑、结晶好.     

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.     

溶剂调变合成的LaPO_4:Dy~(3+)纳米荧光粉的形貌表征

采用水热法制备了单斜相LaPO_4:Dy~(3+)纳米白光荧光颗粒,并研究其形貌表征.研究结果表明,调变溶剂中聚乙二醇400与水的比例对LaPO_4:Dy~(3+)纳米发光粉体形貌和结构有很大影响,随着聚乙二醇含量的减少,样品的形貌由纳米球→纳米棒→纳米线转变.XRD结果表明,所制备的样品均属于单斜相结构。发光结果显示,LaPO_4:Dy~(3+)纳米颗粒在475 nm(蓝光区)与575 nm(黄光区)处具有较强的发射峰,分别对应于Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)和4F9/2→~6H_(13/2)跃迁,由于蓝黄两个峰的强度接近,色度坐标为(0.29、0.31),表明LaPO_4:Dy~(3+)具有应用于白色荧光粉的潜在价值。     

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。     

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.     

橙红色荧光粉Li_2CaSiO_4:Sm~(3+)的发光性能研究

文章采用高温固相法经两次煅烧合成了一系列橙红色Li_2CaSiO_4:xSm~(3+)荧光粉,并利用X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的物相及发光性质等进行了表征。结果表明,架状硅酸盐Li_2CaSiO_4:xSm~(3+)荧光粉为纯相;荧光样品在408nm近紫外光激发下,有4个发射峰,分别位于565、604、652和713nm处,归属于Sm~(3+) 的5G5/2→6HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)的特征跃迁,其中位于604nm处的主发射峰的相对发光强度最强。Sm~(3+) 的最佳掺杂浓度为1.5mol%,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。计算了该荧光粉掺杂不同浓度Sm~(3+) 的荧光寿命。     

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。     

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.     

白光LED用K_2TaF_7∶Mn~(4+)红色发光晶体发光性能研究

通过溶剂挥发法生长出红色棒状K_2TaF_7∶Mn~(4+)发光晶体,通过X线单晶衍射确定其晶体结构及相关晶胞参数.通过对样品的发光性能研究,样品最强激发带位于466 nm左右的蓝光区,半峰宽约为70 nm;最强发射位于628 nm处.当n_(Mn~(4+))∶n_(K_2TaF_7)为35%时所得晶体的红光发射最强,外量子效率高达49.2%.将K_2TaF_7∶Mn~(4+)发光晶体、YAG∶Ce~(3+)黄色荧光粉和蓝光GaN芯片组装成暖白光LED,所得器件具有优异的光电性能.     

Er掺杂的ZnS纳米带的合成和光致发光性质

以金为催化剂,利用热蒸发方法合成掺杂铒(Er)的ZnS纳米带。X射线衍射(XRD)结果表明Er掺杂的ZnS纳米带仍具有六方纤锌矿结构。采用激发波长为244nm激发样品,发现Er掺杂的ZnS纳米带的光致发光(PL)谱中共有5个发光峰,它们的位置为437,520,549,673和805nm,分别对应ZnS纳米带本身缺陷,Au离子掺杂,以及Er~(3+)离子~4S_(3/2)-~4I_(15/2),~4F_(9/2)-~4I_(15/2)和~4I_(9/2)-~4I_(15/2)跃迁引起的发光。     

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)。     

黄色荧光粉LiBa_2Ga(P_2O_7)_2:Dy~(3+)的制备及其性能的研究

近年来,由于LED照明灯具发光性能高、寿命长、环保、节能、可靠性高等一系列特点,引起了人们的广泛关注。本文采用的高温固相法合成稀土发光材料LiBa_2Ga(P_2O_7)_2:Dy~(3+)(x=0.005,0.010,0.015,0.020,0.025,0.030),并研究了其晶体结构及光学性能。在350nm光激发下,发射主峰在576m,归因于~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁。LiBa_2Ga(P_2O_7)_2:0.01Dy~(3+)的CIE坐标为(0.3779,0.3961),位于黄光区域。Dy~(3+)的最佳掺杂量为0.010,接着研究了LiBa_2Ga(P_2O_7)_2:0.010Dy~(3+)的温度猝灭行为,结果显示在150℃时的发射积分强度为其初始值25℃的82%,表明荧光粉的热稳定性很好。综上表明,LiBa_2Ga(P_2O_7)_2:Dy~(3+)荧光粉的发光性能良好,可作为黄色荧光粉应用于LED照明及显示领域。     

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。     

SiO_2@TiO_2:Eu~(3+)核壳微球的合成、表征及发光性能

以钛酸四丁酯[Ti(OBu)_4]为钛源合成了SiO_2@TiO_2:Eu~(3+)微米核壳微球;采用XRD、EDX、TG-DTA、SEM、TEM和PL等测试手段对其形貌、晶体结构和发光性质进行了表征;对SiO_2@TiO_2:Eu~(3+)微米核壳微球形成过程进行了深入的探讨。结果显示,在溶剂热条件下,TiO_2:Eu~(3+)纳米粒子层成功地包覆在了SiO_2球的表面,并且在500℃煅烧的条件下,由无定型状态转变成了锐钛矿晶相。此外,在紫外光激发下,SiO_2@TiO_2:Eu~(3+)具有非常强的红光(Eu~(3+),~5D0→~7F_2)发射。