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.     

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.     

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.     

Sr_2SnO_4:Eu~(3+)红色荧光粉的制备及其性能研究

为研发白光LED(light-emitting diodes,发光二极管)用红色荧光粉,采用高温固相法制备了可被近紫外光有效激发的Sr_2SnO_4∶Eu~(3+)荧光粉,对样品分别进行了X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)的测定。结果表明:当烧结温度为1 300℃时,可以得到Sr_2Sn O_4的纯相,所制备的Sr_(1.90)SnO_4∶Eu_(0.10)~(3+)荧光粉颗粒的粒径大小约为1~2μm,颗粒形状较规则;Sr_2SnO_4:Eu~(3+)荧光粉能够被392 nm的紫外光有效激发,在611 nm处发出较强的红色荧光,对应于Eu~(3+)的5D0→7F2电偶极跃迁。392 nm处的吸收峰与目前应用的紫外光LED芯片相匹配,表明Sr_2Sn O_4∶Eu~(3+)红色荧光材料在白光LED领域具有潜在的应用前景。     

微观组织及晶体结构对Y_6WO_(12):Eu~(3+)荧光性能的影响（英文）

本文采用柠檬酸复合物法合成了立方及菱方结构的Y_6WO_(12):Eu~(3+)多晶样品.采用X-射线衍射、拉曼、稳态荧光及瞬态衰减测试手段对样品的晶体结构、荧光性能进行了表征.结果表明立方及菱方结构的荧光粉中的WO_6基团和Eu~(3+)离子分别可被近紫外光和蓝光所激发,但WO_6基团在室温下不产生荧光.荧光粉的光致发光光谱以Eu~(3+)离子的~5D_0-~7F_2 或 ~5D_0-~7F1跃迁所产生的红光发射为主.随着荧光粉焙烧温度及晶体结构的变化,荧光粉的激发、发射和瞬态衰减光谱相应的发生系统变化.本文从W~(6+)and Eu~(3+)离子晶体环境变化的角度对发光性能的变化进行了计论.     

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.     

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。     

结构相转变诱导的发光颜色可调和热稳定性增强的磷酸盐Ca_(10.5-x)Srx(PO_4)_7:Eu~(2+)荧光粉

文章采用高温固相法合成一系列发光颜色可调的Ca_(10.5-x)Srx(PO_4)_7:Eu~(2+)(0≤x≤8)荧光粉。利用X射线衍射、光致发光、热稳定等多个手段对Ca_(10.5-x)Srx(PO_4)_7:Eu~(2+)(0≤x≤8)荧光粉的晶体结构和发光性质进行了详细的研究。通过Sr~(2+)去部分替换基质中的Ca~(2+)离子,Ca_(10.5-x)Srx(PO_4)_7:Eu~(2+)荧光粉物相结构发生转变,空间群由物相1(0≤x≤4)的R3c转变为物相2(6≤x≤8)的R3m空间群。在近紫外光365 nm的激发下,该样品的发射光谱出现连续的红移,发射主峰从480 nm移动至575 nm,实现了从青光至黄光的连续调控。此外,随着Sr~(2+)浓度的增加,样品的热稳定得到了明显的提升。因此认为相邻原子替代为设计制备高热稳定性的荧光粉材料提供了思路。     

纳米CaF_2∶Eu~(3+)发光材料的制备及发光性能研究

通过LSS(Liquid-Solid-Solution)方法制备了不同Eu~(3+)掺杂量的CaF_2纳米发光材料,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和光致发光光谱(PL)对制备样品的晶体结构、表面形貌、晶粒尺寸进行了表征,并进一步研究了Eu~(3+)掺杂量对样品发光性能的影响.结果表明:Eu~(3+)掺杂的CaF_2纳米材料具有良好的红光发光特性,Eu~(3+)最优掺杂量为15%,此时样品具有最大的发光强度;Eu~(3+)最大掺杂量为20%,样品的发光强度在这一掺杂量下反而减弱,这说明Eu~(3+)掺杂量的增加导致样品发生了浓度猝灭.     

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.     

三价铕在(Y,Gd)_2 O_2 S体系中的发光

为了寻找新的荧光粉基质材料,本文研究了紫外线、阴极射线和 X 射线激发下,三价铕激活的(Y,Gd)_2O_2S 二元体系的发射光谱、发光颜色和发光亮度等发光特性随基质组成变化的规律性,并研究了三价铕离子浓度对固溶体(Y_(0.7)Gd_(0.2))_2O_2S 发光性能的影响。结果表明,在 Y_2O_2S 中加入 Gd,明显地提高了在阴极和 X 射线激发下的发光亮度。Eu~(3+)离子激活的稀土硫氧化物是一类高效率的荧光材料,早在六十年代就已将 Y_2O_2S:Eu 用作彩色电视显象管的红色荧光粉。近年来又有人将 Eu~(3+)激活的硫氧化钇及稀土硫氧化物固溶体用于低压显示器件中,但 Eu~(3+)激活的稀土硫氧化物固溶体的研究文献中报道不多,缺乏系统的研究。为了寻找新的荧光粉基质材料,本文首先合成了(Y_(1-x)Gd_x)_2O_2S:Eu固溶体试样,较系统地研究了它们的基质组成与发射光谱、发光颜色、发光亮度、发光的衰减以及粒度的关系。在此基础上,又讨论了(Y_(0.7)Gd_(0.3))_2O_2S 作为基质时,Eu~(3+)离子浓度对该固溶体发光性能的影响。     

稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光性能研究

采用高温固相法分别合成了单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺以及铒钬共掺的硼硅酸盐玻璃,研究了掺杂离子的掺杂浓度对荧光强度的影响,并详细分析了不同离子掺杂的硼硅酸盐玻璃的上转换发光机理.在泵浦波长为978nm时,硼硅酸盐玻璃呈现橙红色光(590nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁),红色光(610nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁;695nm,Eu~(3+)的5 D0→7F4跃迁),绿色光(552nm,Ho~(3+)的5S2→5I8及Er~(3+)的4S3/2→4I15/2跃迁).研究表明:Er~(3+)作为激活剂,Eu~(3+)与Er~(3+)之间存在能量传递,Yb~(3+)做了敏化剂,增加了Er~(3+)的上转换发光效率,Ho~(3+)与Er~(3+)之间存在着能量传递.     

水热合成Ba3Sc2F12:Yb3+,Er3+荧光粉的形貌及其上转换发光性能的探究

采用简单温和的水热法合成了Ba_3Sc_2F_(12):14%Yb~(3+),2%Er~(3+)荧光粉,通过控制反应时间和Li~+离子的掺杂量获得了一系列产品,对其物相组成及微观形貌进行了具体的分析,同时基于以上两个因素分别对所制得的产品的发光性能进行了探究,结果表明,反应时间的延长会使得产品晶体的尺寸增大进而使得发光强度增加,Li~+离子的掺杂量为40%时产品的发光强度最大.     

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。     

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。     

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。     

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)。     

铕掺杂磷酸锶钾荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相反应法,以碳酸钾、碳酸锶、磷酸氢二铵、氧化铕为原料,制备了铕掺杂的磷酸锶钾荧光粉。用综合热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪等测试表征了实验样品。结果表明,煅烧温度在950℃可以获得单相的磷酸锶钾粉体,粉体的显微形貌为不规则形状,粒径分布在700 nm~4μm之间。粉体的光谱分析确定空气气氛热处理得到3价的Eu~(3+)离子,其作为发光中心产生620 nm的红色发光,Eu~(3+)离子发光强度在范围0.015 mol%和0.020mol%时具有较高的发光强度。     

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％。     

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。