基于共聚阴离子设计发光颜色可调的硼磷酸盐荧光粉

通过替代阴离子基团设计和合成系列发光颜色可调的硼磷酸盐Ba_2Ca(PO_4)_(2-x)(BO_3)_x:Eu~(2+)(0≤x≤0.25)荧光粉。利用X射线衍射(XRD)、瞬态和稳态光谱、荧光量子效率多种手段对系列荧光粉的物相结构和发光特性进行了详细研究。XRD结果证实了BO_3基团部分替换基质Ba_2Ca(PO_4)_2中PO_4单元没有显著改变基质的晶体结构框架。三角平面结构(BO_3)替代四面体结构(PO_4)使得基质晶胞发生了畸变,增加Eu~(2+)离子5d能级劈裂,使得荧光粉的发射峰在紫外光波长365 nm激发下出现连续红移,发射主峰从464 nm(x=0)红移至490 nm(x=0.25),实现了发光颜色从青光至黄绿光的连续调控。此外,通过荧光寿命和激发光谱研究了BO_3替代PO_4对样品中Eu~(2+)中心的局部结构的影响。     

Eu^2＋激活的（CaMgBa）5（PO4）3（ClF）荧光体发光性能的研究

Ca_5(PO_4)_3Cl:Eu~(2+)和Ba_5(PO_4)_3Cl:Eu~(2+)都具有较强的蓝色荧光,它们的发射峰峰值波长分别为460nm和443nm,半高宽均为40nm。(Ca_(1-x)Ba_x)_5(PO_4)_3Cl:Eu~(2+)二元体系的固溶体范围为x=0.0～0.4和0.6～1.0,其中(Ba_(0.8)Ca_(0.2))_5(PO_4)_3Cl:Eu~(2+)发光亮度最高,发射峰峰值波长为508nm,半高宽为95nm,发光颜色为蓝绿色。Mg部分取代(Ba_(0.8)Ca_(0.2))_5(PO_4)_3Cl:Eu~(2+)中阳离子后,其发光强度可提高约25％。     

新型Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)红色荧光粉的合成及其发光特性

采用高温固相法合成一系列不同摩尔分数Mn~(2+)掺杂的Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2荧光粉,并利用X射线粉末衍射及荧光光谱手段对所制备样品的结构及其发光特性进行表征,在波长为412nm蓝光激发下,Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉产生中心波长位于643nm的红光宽带发射,其色坐标为(0.68,0.32)。研究发现,Mn~(2+)掺杂摩尔分数为15%时获得的Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉表现出最佳发光特性。利用Van Uitert理论模型分析发光强度与掺杂浓度之间的关系,表明Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉中Mn~(2+)浓度猝灭的机制为电偶极-电偶极相互作用。新型Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)荧光粉可望发展成一种具有良好应用前景的白光LED用红色荧光粉材料。     

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.     

白光LED用荧光材料Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu~(3+)的制备及发光性能

Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu~(3+)红色荧光粉在白光LED应用上有很大潜能,以高温固相法在1 000℃下焙烧5h可以制备出发光性能最佳的Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)红色荧光粉.通过X-ray衍射仪(XRD)和荧光光谱等测试手段对Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)荧光粉的制备条件、结构及发光性能进行表征.结果表明,适量掺杂Eu~(3+)并不能使Sr_3Y_2(BO_3)_4的结构发生改变.以394nm的近紫外光激发Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)荧光粉具有较好的发光性能,最强发射峰为Eu~(3+)离子的5D0→2F2电偶极跃迁,波长为618nm的红光.当Eu~(3+)离子的掺杂量为15%(mol)时,发光强度最大.     

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.     

掺杂固溶体离子M(M=Mg~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+))对Ca_(2.95)Dy_(0.05)(PO_4)_2荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了Ca_(2. 95)Dy_(0. 05)(PO_4)_2荧光粉,并在此基础上进一步制备了Ca_(2. 35)Dy_(0. 05)(PO_4)_2:0. 60 M系列的荧光粉(M=Mg~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+))。通过X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪等仪器对样品的物相、组成、结构及发光性能等进行了表征。对X射线衍射结果的分析表明,本次试验成功制备了Ca2. 35Dy0. 05(PO4)2:0. 60 M系列的荧光粉(M=Mg~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+)),固溶体离子的掺杂没有改变荧光粉的晶体结构;荧光光谱分析结果表明,固溶体离子M的掺杂可以有效提高Ca2. 95Dy0. 05(PO4)2荧光粉的发光强度,其中以掺杂Ba~(2+)对该荧光粉的提高效果最为显著。     

Eu~(3+)激活的La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2和Y_2Na_2Ca_6(PO_4)_6F_2晶体中的发光中心

采用高温固相法合成了La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2和Y_2Na_2Ca_6(PO_4)_6F_2。X射线衍射分析证明它们都为单一物相。用Sr_(10)(PO_4)_6Br_2和Ca_(10)(PO_4)_6F_2同晶指标化法进行指标化,结果表明:它们都属六方晶系的磷灰石结构,空间群为P6_3/m。计算了它们的晶胞参数。以Eu~(3+)做结构探针,研究了Eu~(3+)所处晶格的点对称性。研究表明:在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2中Eu~(3+)占据4f格位,为C_3点群,而在Y_2Na_2Ca_6(PO_4)_6F_2中Eu~(3+)处于6h格位,为C_6点群。     

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)。     

铕钐离子双掺磷酸钇钙白色荧光粉的合成及发光性能

利用高温固相法合成了一种颜色可调的Ca_3Y(PO_4)_3:Eu~(2+)/Sm~(3+)白色荧光粉。X射线衍射图谱证明了掺入Eu~(2+)和Sm~(3+)离子的样品为纯相Ca_3Y(PO_4)_3样品。分析漫反射光谱,样品在250~450nm范围内有较强的吸收,即该荧光粉适用于紫外LED芯片。发射光谱证明,在405nm激发波长下,Eu~(2+)和Sm~(3+)离子被共激发。调节Eu~(2+)和Sm~(3+)离子的掺杂量,其色坐标从蓝绿光区域进入白光区域,最终落在橙红光区域。通过麦卡米经验公式计算该白色荧光粉的相对色温(其色温值为5 058K),进一步证明此荧光粉在室内照明也有着良好的应用前景。研究双掺样品Eu~(2+)离子的荧光寿命也证明了Eu~(2+)与Sm~(3+)之间存在着能量传递,其作用机理主要为电偶极-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。     

基于太阳能切削硅粉制备Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉及其发光特性研究

以单晶硅太阳能电池切削产生的硅泥为原料,通过氨氮化工艺高温烧结制备了Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉,研究了Eu~(2+)掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响.物相分析结果显示,所合成的荧光粉为混合物,主要晶相为Ca_2SiO_4、CaSiO_3和Ca_2Si_5N_8.通过分析荧光光谱,发现荧光粉的有效激发范围为300～450 nm.在370nm近紫外光激发下,荧光粉中主要存在两个发光中心,分别位于470 nm和570 nm,发光颜色趋近于白光,色坐标为(0.327 5,0.386 6),色温为5 705 K(5 431.85℃).通过改变Eu离子掺杂浓度发现:荧光粉发光强度先增大后减小,最佳Eu~(2+)掺杂量为10.0 mol%;超过最佳掺杂浓度,由于离子间的相互作用导致浓度淬灭.通过单一荧光粉配合紫外芯片激发可直接获得白光输出.     

Li_2SiO_3:Eu~(3+)红色荧光粉的制备与发光性能

以LiOH·H_2O、Si(OC_2H_5)_4和Eu(NO_3)_3·6 H_2O为主要原料,采用简单的机械球磨法,在室温下合成了Li_2SiO_3:Eu~(3+)荧光粉前驱体,再经高温灼烧,得到一系列Li_2 SiO_3:x%Eu~(3+)红色荧光粉。研究了灼烧温度、保温时间及Eu~(3+)的物质的量浓度对产物的结构和发光性能的影响。结果表明,当x在1.5~15这个较宽的范围内,随着Eu~(3+)物质的量的增加,Li_2SiO_3:x%Eu~(3+)荧光粉的物相组成保持不变,且直到x值达到12之后,才出现了浓度淬灭现象;当灼烧温度为1173K、保温时间为2h时,荧光材料的发光强度达到最大值。在467 nm激发下,基于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2(615 nm)跃迁,Li_2SiO_3:Eu~(3+)荧光粉发射出强烈的红光。     

溶胶凝胶法制备多色发光荧光粉GdY(MoO_4)_3:RE~(3+)(RE=Eu,Dy,Sm,Tb)

通过Pechini型溶胶凝胶法制备了荧光粉GdY(MoO_4)_3:RE~(3+)(RE=Eu,Dy,Sm,Tb),并采用粉末X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、光致发光光谱,荧光寿命等技术对其进行测试及研究。1 100℃下煅烧4h得到纯相GdY(MoO_4)_3。紫外光激发下,GdY(MoO_4)_3:RE~(3+)荧光粉分别呈现出高色纯度的Eu~(3+)(5 D0-7 F2,红光)、Dy~(3+)(~4 F_(9/2)-~6H_(13/2),黄光)、Sm~(3+)(4 G5/2-6 H7/2,橙光)和Tb~(3+)(~5D_4-~7F_5,绿光)特征发光。     

白光LED用钨酸盐基红色荧光粉的制备及表征

采用高温固相法合成Eu~(3+)掺杂的KGd (WO_4)_2系列红色发光材料. x射线衍射表明,1000℃高温焙烧下的KGd (WO_4)_2荧光粉为纯相晶体结构.样品可被近紫外光394 nm和蓝光465 nm有效吸收,发射出Eu~(3+)的特征光谱.研究了Eu~(3+)的掺杂量、保温时间及不同助熔剂对样品发光性能的影响,结果表明:KGd(WO_4)_2:Eu~(3+)是一种很有应用前景的白光LED用荧光材料.     

红色荧光粉Sr_9Zn_(1.5)(PO_4)_7:Eu~(3+)的制备及发光性质研究（英文）

采用高温固相法合成了一系列近紫外激发的白光LED用红色荧光材料Sr_9Zn_(1.5)(PO_4)_7:xEu~(3+).通过X射线粉末衍射和Rietveld结构精修分别确定了材料的相纯度和晶体结构.通过激发光谱和发射光谱研究了材料的发光性质.该荧光粉可以被395nm近紫外光有效激发,这与商品近紫外芯片的发射光谱吻合.在近紫外光激发下,样品可以发射出明亮的红光,其最大发射峰在617nm,归属于Eu~(3+)的5 D0-7F2跃迁.SZPO:0.70Eu~(3+)的色坐标为(0.616,0.382).此外,还对材料的荧光衰减和热稳定性进行了系统研究。实验结果表明,Sr9Zn1.5(PO4)7:Eu~(3+)可以作为潜在的白光LED用红光荧光粉.     

硼掺杂优化Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉的热稳定性研究

采用高温固相法,在常压氮气条件下,可控的制备出纯相的Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)氮化物红粉。进一步通过EuB_6、SiB_6、SiB_4等不同硼源形式引入硼离子,研究了部分B~(3-)替代N~(3-)对Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)晶体结构和发光性能的影响。结果表明:当以EuB_6+EuN的形式引入硼离子时,25℃下Sr_2Si_5N_(8-x)B_x:Eu~(2+)(x=0.3)的发光强度比Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)提高了5.21%; 150℃下,相比不含硼的荧光粉发光强度增强了3.10%,荧光粉的热稳定性明显改善。热稳定性的改善归因于B比N具有更强的共价性能,使得Eu-B比Eu-N具有更强的键接强度,引入适量硼离子能够改善发光中心Eu~(2+)周围的晶体场环境,提高晶体的刚性。     

水热法制备Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶及其发光性能

采用水热法制备了Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2系列红色荧光粉.通过荧光分析(FL)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所得粉体的发光性能、颗粒大小及形貌和物相进行表征分析.XRD分析结果表明,制备的Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶均为白钨矿四方结构.SEM结果表明,Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2颗粒度为2.0μm×0.2μm~12μm×1.0μm,且随x的增大而增大.荧光分析结果表明,该荧光粉可被近紫外光(395nm)有效激发,最大发射波长位于614nm,即为纯正的红光.随着x的增大,样品中Eu~(3+)的593nm和614nm两个特征发射峰的强度先增大后减小,当x=1.0时达到最大.     

ASrPO_4:Eu~(3+)(A=Li,Na,K)中Li~+对Eu~(3+)发射光谱的双增强效应

为了提高白光LED的显色指数,开发新型近紫外光激发的红色荧光粉,采用传统的高温固相法合成了一系列的(ASr)1.00-xPO_4:Eu_x~(3+)(A=Li,Na,K)红色荧光粉样品。XRD结果表明,样品分别含有LiSrPO_4(PDF#14-0202),NaSrPO_4(PDF#33-1282)和KSrPO_4(PDF#87-1854)的晶相。对比研究Li~+,Na~+和K~+对样品荧光发射光谱(PL)的离子增强效应可知,随着Eu~(3+)掺杂浓度的增加,Li~+和Na~+对样品R值(R=I2/I1,I2及I1分别为Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2与~5D_0→~7F_1跃迁峰的强度)的增强效应也随之增强,而K~+则无此增强效应。3种碱金属离子中,Li~+的掺杂不仅使Eu~(3+)的发射光获得最大的强度,而且能够得到最大的R值(1.48)。3种类型荧光粉中Eu~(3+)的最佳掺杂浓度均为x=0.08,在最佳Eu~(3+)掺杂浓度下,样品(LiSr)0.92PO4:Eu_(0.08)~(3+)的色坐标为(0.63,0.37),其发射光最靠近纯红色,表明(LiSr)_(0.92)PO_4:Eu_(0.08)~(3+)荧光粉更适合作为近紫外—白光LED中的红光成分,具有巨大的应用价值。     

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。