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。     

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.     

Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺的自析晶Sr_2YF_7微晶玻璃的发光性能

通过熔融淬冷法成功制备了Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺的自析晶Sr_2YF_7微晶玻璃.用X-射线衍射和透射电镜分析了样品的微观结构;利用荧光光谱和荧光寿命系统地研究了样品的荧光特性.调节Tb~(3+)的掺杂浓度,可以得到从蓝光到白光,最终到黄绿光的可调发光.结果表明,Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺的自析晶Sr2YF7微晶玻璃有望应用在白光LED和光转换器件中.     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂LaSrAl_3O_7荧光粉结构与发光性能研究

采用凝胶-燃烧法合成LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)系列荧光粉.利用X射线粉末衍射、激发光谱、发射光谱等对该荧光粉组成,发光性能进行研究.结果表明:在LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+)激发光谱和LaSrAl_3O_7:y%Tb~(3+)发射光谱中存在一定的重叠部分,因此LaSrAl_3O_7基质中Eu~(3+)和Tb~(3+)之间可能存在能量传递;在267 nm紫外光激发下,在LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)的发射光谱中同时出现Eu~(3+)和Tb~(3+)的特征峰,固定Tb~(3+)的含量调节Eu~(3+)的掺杂量,随着Tb~(3+)的发射峰强度逐渐减弱,而Eu~(3+)的发射峰强度逐渐增强,能量传递效果越来越显著,从而使LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)荧光粉发光颜色由绿色向白色变化,白色再到橙色,得出系列发射白光的荧光粉,通过控制Eu~(3+)和Tb~(3+)的比例,Eu~(3+)调控范围在4%～8%实现其荧光粉白光发射.LaSrAl_3O_7:x%Eu~(3+),y%Tb~(3+)有望成为白光发光材料,并具有潜在的应用价值.     

周期性银微纳结构对微晶玻璃Na_3YSi_3O_9∶Tb~(3+)发光强度的影响

通过熔融法制备微晶玻璃Na_3YSi_3O_9∶Tb~(3+),再利用自组装在其表面制备一种周期性微纳结构的银。通过X-射线衍射仪(XRD)确定微晶玻璃的物相并借助原子力显微镜(AFM)对微纳结构的银形貌进行观察。采用荧光光度仪测试样品的阴极射线发光性能并讨论其发光机理。结果表明:微晶玻璃Na_3YSi_3O_9∶Tb~(3+)表面形成具有周期性凹凸结构的纳米银(周期400 nm,高度30 nm)。周期性微纳银的形成并未改变微晶玻璃Na_3YSi_3O_9∶Tb~(3+)的发光位置,其中,主波长仍为547 nm,对应于Tb~(3+)的5D4→7F5特征跃迁,但发光强度明显提高,增强因子可达8.6倍以上,这是由于阴极射线发光机理的改变造成的。随着电压和电流的增加,样品的增强因子逐渐增加,其中,电压对增强因子的影响明显大于电流的影响。     

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。     

BaFBr:Ce~(3+)的发光特性

研究了Ce~(3+)在BaFBr基质中的发光性质。根据不同激发(发射)条件下的发射(激发)光谱,鉴别出BaFBr:Ce~(3+)具有两种不同的发光中心。对发射光谱中的发射峰作了高斯峰分解,发现BaFBr:Ce~(3+)的发射峰是成对出现的双峰,分别对应于Ce~(3+)的两种不同的发光中心。它们可归属为~2D_(3/2)低能级到~2F_(5/2),~2F_(7/2)的双基态的跃迁。 实验表明,BaFBr:Ce~(3+)具有较好的发光性质,可以用作X射线或光致发光材料。     

Ce(Mg·Mn)Al_(11)O_(19)-SrAl_(12)O_(19)系列固溶体的发光

本文研究掺Mn~(2+)的(1-x)CeMgAl_(11)O_(1■)-xSrAl_(12)O_(1■)系列固溶体的发光性质.在0≤x<1范围内,发射光谱由三个带组成:315～350nm的UV发射带;516nm的绿色发射带和620～690nm的红色发射带.UV带为Ce~(■+)发射,随x增加,发射波长短移.绿色发射带为四配位Mn~(2+)(标为Mn~(2+)(g))发射,最可能的Mn~(2+)(g)格位为4fAl(2)格位.红色带为六配位Mn~(2+)(标为Mn~(2+)+(r))发射.这种红色发射在SrAl_(12)O_(19):Mn~(2+)中并不存在,说明该发射是由组成CeMgAl_(11)O_(19)所决定的,因此排为“12K”格位.Mn~(2+)(g)和Mn~(2+)(r)都可经过Ce~(■+)得到激发;而且,随着Mn~(2+)量增加,Mn~(2+)(g)发射增强,Ce~(■+)发射减弱,Mn~(2+)(r)发射略有降低.Mn~(2+)浓度由0.01增大到0.2(重量百分浓度),Mn~(2+)     

掺杂浓度对TeO_2-BaO-Eu_2O_3玻璃中Eu离子发光性质的影响

研究了TeO2-BaO-Eu2O3玻璃中Eu离子掺杂浓度对其发光性质的影响.分别用TU-1901 UV-VIS紫外可见光谱仪和F-2500荧光光谱仪测量样品的吸收光谱和发射光谱与激发光谱.结果表明:所有的样品在330 nm左右有一个很强的吸收带;Eu-O电荷迁移带的强度与Eu离子掺杂浓度密切相关;相对于基质吸收,Eu离子的本征吸收强度随掺杂离子浓度的提高而增强;在394 nm光的激发下,Eu离子发光主要位于594 nm和615nm左右,相对于5D0→7F1,5D0→7F2跃迁发射受Eu离子掺杂浓度的影响.     

纳米光学功能材料Gd2O3:Tb3+的反相微乳合成及发光性能

采用反相微乳液法合成Gd2O3：Tb^3 纳米粒子，对其晶体结构、发光性能和最佳发光离子浓度进行了研究，并且与草酸盐共沉淀法制得的Gd2O3：Tb^3 相比，结果表明，其粒径减小，晶体形成温度降低了近100℃．     

Ce3+-Nd3+共掺Y3Al5O12发光材料的合成及其近红外量子剪裁特性研究

以高温固相法合成一系列Ce~(3+)-Nd~(3+)共掺Y_3Al_5O_(12)(YAG)发光材料.通过荧光光谱测试证明,在YAG基质中Ce~(3+)-Nd~(3+)之间发生宽谱高效近红外量子剪裁,能量传递机理为合作能量下转换.在460 nm波长激发下,Ce~(3+)离子吸收一个可见光子跃迁至5d_1能级,然后将自身能量传递给两个邻近的Nd~(3+),进而发射出两个近红外光子.对样品的荧光衰减曲线分析可知,Ce~(3+)-Nd~(3+)之间的量子效率高达177.8%.通过Ce~(3+)-Nd~(3+)之间的量子剪裁,可将太阳光谱中能量较高的紫外-可见波段转换为近红外波段,有利于太阳光谱更好地被晶硅太阳能电池吸收和利用.     

(Ce,Tb) MgAl11O19绿色荧光粉的发光性质和能量传递

在还原气氛下,采用高温固相法合成了(Ce, Tb) MgAl11O19绿色荧光粉,研究了(Ce, Tb) MgAl11O19中Ce3 与Tb3 发光性质和两者之间的能量传递现象.Ce3 的发射光谱表明Ce3 由于5d轨道裸露在外壳层,很容易受到周围晶体场的影响,使得5d轨道不再是分离的能级,几乎成为能带,从而造成了Ce3 的宽带发射而不是线谱.Ce3 的发射光谱与Tb3 的激发光谱在350-450nm范围内有很大的光谱重叠,从而为两者之间的能量传递提供了良好的条件.Ce3 与Tb3 之间的能量传递方式主要以共振传递为主.     

BaBrCl:Ce3+光存储性能的研究

采用高温固相反应法制备了Ce3 掺杂的BaBrCl材料.研究了样品的荧光光谱,经X射线辐照前后的吸收光谱及差吸收谱(DAS).首次在BaBrCl:Ce3 中发现光激励发光.发射峰及光激励发光峰均位于～390 nm;DAS为500～750 nm的宽带谱,与BaFX:Eu2 (X=Cl,Br)相比,该吸收带与He-Ne激光器(633 nm),或廉价、小巧、使用方便的半导体激光器的波长更为匹配.表明BaBrCl:Ce3 有望成为一类新型的X射线存储材料.     

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.     

红色荧光粉Ca_3B_2O_6:Eu~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相法合成了Ca3B2O6:Eu3+红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.样品的激发光谱由位于220~350 nm的带状谱和350~500 nm的一系列窄带组成,这些窄带是由Eu3+的f-f跃迁引起的,光谱峰值分别为280,396和469 nm.它可以被近紫外光辐射二极管管芯产生的350~410 nm辐射有效激发.用396 nm激发得到样品的发射光谱,峰值位于578,590,610,618和650 nm,分别由Eu3+离子的5D4→7FJ(J=0,1,2,3)跃迁引起的.研究了Eu3+离子浓度和电荷补偿剂对发射光谱的影响.结果显示随着Eu3+浓度增加,发光强度逐渐增强,未发现浓度猝灭现象.掺入Li+,Na+,K+3种离子作为电荷补偿剂,均提高了样品的发光强度,其强度从大到小依次为I(Li+)I(Na+)I(K+),说明Li+是最佳的电荷补偿剂.     

红色Y2O2S:Eu3+磷光材料的沉淀法制备和发光性能研究

月沉淀法制备了Eu3+掺杂的Y2O2S磷光材料,测量并研究了掺杂不同物质的量的Eu3+离子的Y2O2S磷光材料的发射谱和激发谱.发射光谱对应了Eu3+离子5DJ(J=0,1,2,3)-7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征发射,激发光谱主峰对应260,345,468,540 nm等,余辉时间(到人眼的最小亮度分辨率0.32 mcd/m2)可达1 h以上.     

稀土Tb3+掺杂SiO2纳米材料的溶胶-凝胶法制备及发光性能分析

利用溶胶-凝胶技术制备了不同浓度Tb~(3 )掺入SiO_2纳米玻璃材料,并通过对样品的X-射线衍射以及激发光谱、发射光谱的测试来分析研究纳米材料在不同稀土离子掺杂浓度和不同退火温度处理下的材料结构和发光性质.同时,对于Ce~(3 )和Tb~(3 )共掺杂的SiO_2材料的发光性质进行了较为深入的研究,得到了一些新的有趣的实验结果.