稀土掺杂的光谱转换材料及其应用

以LED红色荧光粉材料、近红外下转换材料和上转换生物荧光标记材料为主线,结合我们实验室近期具体的相关研究工作,对稀土掺杂的光谱转换材料及其潜在的应用前景进行了简要介绍.在LED红色荧光粉材料方面,以Eu3＋掺杂的红色荧光材料为对象,研究通过基质或掺杂敏化剂到Eu3＋的能量传递来提高材料在近紫外波段的激发效率,并且在Y2MoO6材料中通过基质的电荷迁移带到Eu3＋的能量传递在395nm的近紫外激发条件下获得了2.3倍于商用LED荧光粉（Y2O2S：Eu3＋）的发光强度.在近红外下转换材料方面,分别研究了通过从其他稀土离子到Yb3＋的逐次能量传递和从基质到Yb3＋的合作能量传递实现近红外下转换,主要介绍了两种典型材料中的能量传递机理,氟化物中Ho3＋到Yb3＋的逐次能量传递和YVO4中VO43-到Yb3＋的合作能量传递.在上转换生物荧光标记材料方面,利用以油酸/十八烯为溶剂的湿化学法合成了单分散、粒径在20nm左右、具有核/壳结构和水溶性的球形NaYF4：Yb3＋,Er3＋（Tm3＋）纳米粒子,并对其在不同环境中的稳定性和在细胞中的荧光成像性质做了研究,在此基础上还对下一步可能的深化研究进行了探讨.不断拓展的研究方向和层出不穷的研究结果表明稀土掺杂的光谱转换材料是新型功能材料的重要研究领域,目前和将来在生物和化学传感、节能环保和新能源等领域有着重要的应用或应用前景,需要深入研究.     

低压FED粉（Gd2—mZnm）O3：Eu^3＋阈值电压特性的研究

低压ＦＥＤ芝人现在存在着一个比较大的问题就是红色荧光粉的阈值电压高，发光效低，本文对一种新型红色压荧光粉（Ｇｄ２－ｍＺｎｍ）Ｏ３：Ｅｕ＾３＋的低阀值电压特性进行了讨论。     

用于FED和VFD的低压蓝色ZnS:Zn,Pb荧光粉的研究(英文)

研究出的低压蓝色ZnS：Zn，Ph荧光粉的色座标为x－0．145，y＝0．166这种荧光粉相近的亮度面，远远大于ZnS：Zn的亮度，当与粒径的二分之一的In2O3混合时，其临界电压可从80V下降到8V，这种荧光粉可用于FED和VFD中．     

稀土硼酸盐黄色荧光粉的合成

合成了一种稀土硼酸盐黄色荧光粉，研究了它的发光强度随组成的变化规律，讨论了影响荧光粉发光亮度的各种因素，其中稀土原料的纯度对荧光粉的发光亮度有很大影响。测定了荧光粉的结构，发射光谱和激发光谱，考察了应用性能，结果表明，它符合灯用荧光粉的各项指标要求。     

SrB6O10中铕和铽的发光

大部分稀土离子都有变价行为,稀土的功能特性与其价态密切相关。铕和铽都有变价行为,Eu~(3+)和Tb~(3+)为电子组态共轭的一对稀土离子,是发光材料的重要激活离子。本文首次在空气中合成了SrB_6O_(10):xEu,yTb荧光粉,研究了它们的光谱特征,发现该体系中Eu~(3+),Tb~(3+)和Eu~(2+)离子共存,并随其掺入Tb~(3+)离子浓度的增加,Eu~(2+)的荧光相对发射强度增强。我们用已提出的关于稀土离子对之间电子组态共轭性与价态变化相关性的结论对此现象进行了解释。这一现象的发现有助于了解固相反应中共轭稀土离子对间的电子转移过程,为新型异常价态稀土化合物的预测与合成,为新材料的设计与制备提供了重要依据。     

Li2CO3-NaCl复合助熔剂对(Y,Gd)BO3:Eu荧光粉合成的影响

在合成(Y，Gd)BO3：Eu的过程中，通过加入适量助熔剂制备出了颗粒小、颗粒形貌为球形、粒径分布较窄和分散性好无团聚的(Y，Gd)BO3：Eu荧光粉，探讨了在焙烧时添加复合助熔剂对荧光粉的最低烧成温度、粒径、颗粒形貌和相对亮度的影响，利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)、粒度分析仪和辐射光谱仪对样品进行了表征．结果显示：复合助熔剂的添加，可降低高温固相反应温度，促进硼酸盐纯相的生成，在800℃即可得到纯的(Y，Gd)BO3：Eu相，比未添加助熔剂的反应温度降低了400℃，同时有利于(1302)、(100)、(102)、(110)的生长；在(Y，Gd)BO3：Eu的烧结过程中，产生黏度较低的液相有利于球形颗粒的生长，易得到颗粒尺寸分布均匀，分散性好，结晶完整的荧光粉；助熔剂的添加可以使(Y，Gd)BO3：Eu的相对发光强度提高10％以上．用此方法合成的荧光粉具备了直接实际应用的条件．     

(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉的表面包覆与性能

采用传统的高温反应方法合成出(Y,Gd)BO₃∶Eu荧光粉 颗粒. 利用乳胶法对荧光粉颗粒表面包覆MgF₂. 对包覆过程中反应物种类与浓 度、 反应温度与时间进行研究, 将NH₄F直接滴定到MgCl₂和荧光粉 混合物中包覆最佳. 通过X射线衍射、 红外光谱、 激发光谱和发射光谱等研究了表面包覆 的荧光粉颗粒的结构性能.     

白光LED用YAG:Ce3+荧光粉的增红

目前白光LED在红光波段发射较弱,导致其显色指数偏低,本文在最常用的白光LED荧光粉Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce3 )中掺入Gd3 、Pr3和Sm3 ,来增强红光波段的发射,从而提高显色指数.用X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、光谱分析仪及荧光粉相对亮度测试仪对样品进行表征,研究了Gd3 、Pr3 和Sm3 对荧光粉性能的影响,并对其增红机理进行了初步的探讨.结果表明:Gd3 、Sm3 及Pr3 的加入都增强了光谱的红区发射,Gd3 使光谱发生红移;Sm3 则在光谱上增加了峰值分别位于566、600和616nm的三个弱发射峰;Pr3 在光谱的红区发射区叠加了一个峰值在610nm的尖锐发射峰;Gd3 、Sm3 及Pr3 的加入,使样品相对亮度及发光强度都下降了一定程度.     

尿素水解法合成细粒径高亮度Y2O3：Eu红色荧光粉

采用尿素均相沉淀法合成超细Y2O3：Eu红色荧光粉，用各种方法对其中间物和最终产物进行表征，讨论了合成条件对Y2O3：Eu粒径、发光性能的关系，观察到均相沉淀法合成的Y2O3：Eu比常规固相反应法合成的Y2O3：Eu激活剂Eu^3 的临界浓度高得多，获得了平均粒径小于1μm，发光亮度与现商用品(d50=5．5μm)相当的亚微米级Y2O3：Eu红色荧光粉。     

BaMgAl10O17:Eu荧光粉表面包膜的研究

用表面包膜技术对灯用蓝色发射BAM荧光粉进行处理，获得了表面包覆纳米氧化铝（γ-Al2O3）的BAM粉，并通过SEM、XPS等手段进行了测试研究，将其与未经包膜处理的荧光粉进行对照试验。分别制成灯管，检测了不同燃点时间后的荧光灯衰趋势，并运用冷原子吸收（CVAAS）方法测定荧光粉表面汞的吸附沉积量的变化，获得了一系列有实际意义的 结果，证明对荧光粉进行包膜处理能够保护粉体，减少短波紫外辐射的轰击，汞的表面吸附沉积等有害因素的影响，是降低BAM荧光粉光衰的有效方法。