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.     

MgB_4O_7∶Eu~(3+)的制备及其光致发光特性

使用溶胶凝胶法制备MgB_4O_7及Eu3+掺杂不同物质量浓度的MgB_4O_7∶Eu~(3+)红色发光材料,对其光致发光性能进行研究.结果表明:MgB_4O_7∶Eu~(3+)在近紫外及可见光范围内属于Eu~(3+)的f-f跃迁激发峰较强,最强激发峰位于383nm.MgB_4O_7基质在近紫外光激发时存在一个宽带的发射,其在400~650nm,与Eu3+的激发峰有重叠.通过对比MgB_4O_7∶Eu~(3+)的发射光谱证明存在基质向Eu~(3+)的能量传递过程,这使得在Eu~(3+)掺杂物质量分数0.5%时就获得较高的发光强度,说明MgB4O7∶Eu~(3+)可以作为近紫外光激发的光致发光材料而应用.     

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。     

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。     

Yb~(2+)掺杂对荧光粉BaMgSiO_4:Eu~(2+)发光性能的影响

利用高温固相法制备了Yb~(2+)掺杂Ba Mg Si O4:Eu~(2+)荧光粉,通过XRD和光致发光光谱分别对其物相和发光性能进行表征.结果表明:Ba Mg Si O4:Eu~(2+),Yb~(2+)为单一基质的荧光粉,激发光谱主要由220~400 nm和400~451 nm两个宽峰组成;在373 nm激发下,样品Ba Mg Si O4:Eu~(2+),Yb~(2+)表现出两个宽带发射,分别位于440 nm和500 nm处,属于Eu~(2+)的特征跃迁4f65d→4f7;Yb~(2+)掺杂使样品的主发射峰由440 nm转变为500 nm,发光强度随着Yb~(2+)掺杂量的增加先增强后减弱,而440 nm发射强度逐渐下降;Yb~(2+)取代Ba~(2+)的最佳量为0.02 mol,其色坐标为(0.1433,0.3344).所得样品可应用于UV-白光LED领域中.     

(Gd_(1-a-b)Ce_aDy_b)B_3O_6中Ce~(3+)、Gd~(3+)、Dy~(3+)的光致发光和能量传递

本文通过对Gd_(1-a)Ce_aB_3O_6、Gd_1-bDy_bB_3O_6和Gd_(1-a-b)Ce_aDy_bB_3O_6体系的发射光谱和激发光谱的分析,研究了Gd~(3+),Ce~(3+),Dy~(3+)发光与组成的关系以及Ce~(3+),Cd~(3+)对Dy~(3+)发光的敏化作用;查明在上述体系中,Ce~(3+)→Gd~(3+)与Ce~(3+)→Dy~(3+)的能量传递均以电多极相互作用的共振传递为主;Gd~(3+)在Ce~(3+)→Dy~(3+)的能量传递中起中间体作用。     

Tb3+/Sm3+共掺杂荧光粉K3Gd3B4O12的制备和多色发光性能研究

通过高温固相法制备了一系列K_3Gd_3B_4O_(12):xTb~(3+)(x=0.4-1.0),K_3Gd_3B_4O_(12):0.8Tb~(3+),ySm~(3+)(y=0.02-0.8)和K_3Gd_3B_4O_(12):0.1Sm~(3+)荧光材料.并对它们的结构、形貌和发光性能进行了系统研究,并通过荧光光谱对Tb~(3+)到Sm~(3+)的能量转移进行验证分析.另一方面,我们通过固定Tb~(3+)的含量,控制Sm~(3+)的掺杂量,可以得到从绿光、黄光、橙色光的发射.因此,K_3Gd_3B_4O_(12):0.8Tb~(3+),ySm~(3+)(y=0.02-0.8)材料可作为多色荧光粉在白光LED方面有着潜在的应用前景.     

溶胶凝胶法制备(Y,Gd)(V,P)O_4∶Eu~(3+)纳米红色荧光粉

使用溶胶凝胶法将Gd~(3+)和P~(5+)掺杂到纳米YVO4∶Eu~(3+)体系中,得到纳米红色荧光粉(Y,Gd)(V,P)O_4∶Eu~(3+).通过X射线衍射,透射电镜和扫描电镜测试表明,样品的结晶度较好,具有球形形貌并有较好的分散性,其颗粒尺寸约为40nm.通过对系列样品激发光谱的对比研究发现,掺入Gd~(3+)和P~(5+)后,样品在真空紫外区域内基质吸收的强度明显增加,对应在发射光谱中Eu~(3+)在619nm处的红光发射强度也明显增强,其中Eu~(3+)的5 D0-7 F2红光发射强度相当于商用红粉KX-504的109.7%,并且其色坐标比商用粉更加接近标准红色值,说明其色纯度更好.     

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.     

Eu~(3+)和Yb~(3+)掺杂的近红外发光材料的制备及荧光性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列近红外发光材料Y_(1.98-x)Yb_xEu_(0.02)O_3(其中x=0,0.01,0.02,0.04,0.06,0.10),并采用X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱(PL)等测试方法、技术对样品的物相结构和发光特性进行了表征及测试.结果表明:Eu~(3+)和Yb~(3+)掺杂的荧光粉中,Eu~(3+)和Yb~(3+)部分取代了Y~(3+),并占据其晶格位置,而对Y_2O_3的立方相晶体结构未产生显著影响;在466 nm波长(Eu~(3+)的特征激发峰)激发下,在可见光区及近红外光区可观察到较强的发射光谱,其中,Y_(1.94)Yb_(0.04)~(3+)Eu_(0.02)~(3+)O_3在近红外光区发光效率最高.采用溶胶-凝胶法制备出Eu~(3+)和Yb~(3+)掺杂的新型荧光材料,可将硅太阳能电池吸收较弱的高能光子转换成吸收较好的近红外光子,可有效解决太阳光谱与硅太阳能电池光电响应之间存在的光谱失配问题.     

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。     

Yb~(3+),Er~(3+)和Tm~(3+)三掺YF_3/Y_2O_3纳米粉未的白色上转换发光研究

采用溶胶凝胶法,合成YF_3/Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)样品.通过TEM,XRD,Raman及荧光分光光度计对样品的形貌、物相及上转换发光进行表征.结果表明,在980nm激光激发下,Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)样品在Tm~(3+)掺杂浓度较低时,因Y_2O_3基质具有较大的声子能量,能够实现白色上转换发光.Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)纳米粒子有望在白色激光器、白色荧光粉及生物医学荧光标记等方面发挥更大的作用.     

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.     

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)。     

白光LED用Na_3SrB_5O_(10):Dy~(3+)的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成Na_3SrB_5O_(10):Dy~(3+)(n=0. 5,0. 8,1. 0,1. 5,2. 0)系列荧光粉,利用X射线衍射仪、荧光光谱仪对材料的结构和发光性能进行了测试和分析. XRD测试结果表明掺Dy~(3+)量不应超过2%.荧光光谱图显示,在588 nm监测波长下的最佳激发波长为345 nm,在345 nm波长激发下有490 nm(B)和589 nm(Y)两个主要特征峰,其中589 nm处的特征峰最强.随着Dy~(3+)浓度的增大,发射峰Y和B的强度比值Y/B有微小变化,荧光粉表现出较好的发光稳定性.从发射光谱可知当掺Dy~(3+)量达到2. 0%时发生浓度猝灭,表明最佳掺杂浓度为1. 5%.计算出该基质中Dy~(3+)的临界传递距离为3. 05 nm.激发波长取345 nm时,Na_3SrB_5O_(10):Dy~(3+):n%Dy~(3+)(0. 5～2. 0)系列荧光的色温范围为3 200 K～3 500 K,发光为暖白光.     

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。     

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.     

纯相CaAl_4O_7:Tb~(3+)(Sm~(3+))的自蔓延燃烧合成及光致发光特性

用自蔓延燃烧合成(SPCS)技术制备CaAl_4O_7∶Tb~(3+)和CaAl4O7∶Sm~(3+)两种荧光材料,并通过X射线衍射(XRD)、Fourier变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)等方法考察两种荧光材料的结构、形貌及光吸收性质.结果表明:SPCS技术可显著降低合成温度;样品的结晶度较好,Tb~(3+)和Sm~(3+)掺杂后,未改变CaAl_4O_7的单斜晶系结构与空间群特征,但使晶格轻微畸变且使其吸收主峰和吸收带边红移;CaAl_4O_7∶Tb~(3+)和CaAl_4O_7∶Sm~(3+)分别发射特征绿光和粉红光,其激发光谱和发射光谱均呈较精细的结构特征.     

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。     

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.