Ca2SiO3Cl2∶Dy3+单一基质白光荧光粉的制备及发光特性

采用溶胶-凝胶法合成了发射白光的Ca2SiO3Cl2∶Dy3+荧光粉。利用XRD分析了荧光粉的晶体结构,其为四方晶系。在350nm近紫外光激发下,荧光粉呈白光发射,有两个主发射峰位分别于482和573nm,分别对应于Dy3+的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁;监测573nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于350nm。研究结果表明保温时间的延长有利于发射强度的提高,伴随着Dy3+浓度的增大,发射光谱图中的两个主发射峰先增强后减弱,Dy3+的最佳浓度为2%(摩尔分数)。     

微波法合成CaWO4∶Eu3+红色荧光粉及其发光性能的研究

采用微波法合成了四方晶系的CaWO4∶Eu~(3+)红色荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。研究了结构控制剂种类、PEG添加量、Eu~(3+)掺杂浓度、设置温度、反应物浓度等对合成CaWO4∶Eu~(3+)发光材料的发光性能以及形貌的影响。实验结果表明,所合成四方晶系的CaWO4∶Eu~(3+)红色荧光粉在393nm紫外激发下的发射主峰位置在614nm处。当反应条件分别为PEG添加量为1.00g、Eu~(3+)掺杂浓度20%、设置温度为120℃、反应物浓度为0.06mol/L时样品具有最强的发光强度。在紫外灯照射下,样品呈现出明亮的红色。     

白光LED用KNaCa2（PO4）2∶Dy3+材料的制备与发光特性研究

采用高温固相法制备了KNaCa2(PO4)2∶Dy3+发光材料并对其发光特性进行了研究。光谱显示,KNaCa2(PO4)2∶Dy3+激发谱为300～500nm范围内的一系列锐谱,可被InGaN管芯和蓝光有效激发。尤其在385nm紫外光激发下,样品呈现较强白光发射,主发射峰位于485和577nm,对应Dy3+的4F9/2-6 H15/2、4F9/2-6 H13/2跃迁,形成"黄+蓝"单一基质白光。研究了Dy3+掺杂浓度对KNaCa2(PO4)2∶Dy3+发光性能的影响,随Dy3+浓度增加,发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为0.04mol,Y/B值在较小范围内先增大后减小。根据Dexter理论分析其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。测量并标定了Dy3+不同浓度下样品的色坐标均呈现白光发射。研究表明,KNaCa2(PO4)2∶Dy3+材料是一种适合紫外-近紫外-蓝光激发的单一基质白光荧光粉。     

水热法制备SrMoO4:Eu3+红色发光材料及其发光性能

以Eu2O3、Sr(NO3)2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,采用水热法合成了Eu3+离子掺杂的Sr0.6MoO4∶Eu0.43+红色荧光粉。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光粉的结构和光致发光性能。结果表明,制备的荧光粉颗粒分散均匀,形状呈类四方双锥状,粒径在0.5～2μm之间,荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射出峰值位于614nm的红光,激发波长与紫外和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

Eu3+掺杂对Li2BaSiO4荧光粉发光性能的影响

采用凝胶-燃烧法制备了Li2BaSiO4∶Eu3+红色荧光粉。用X射线衍射分析(XRD)表征了Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的结构,重点考察了激活剂Eu3+的浓度对Li2BaSiO4∶Eu3+发光强度的影响。结果表明,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉为六方晶系结构。以394nm的近紫外光激发样品,Li2Ba1-xSiO4∶xEu3+荧光粉发红光,其中以614.4nm发射峰发光最强。在800℃灼烧3h条件下,当Eu3+的浓度为5.5%时,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发光性能最佳。Eu3+的掺杂对Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发射光谱的峰形和峰位无明显影响。     

Gd0.97Nb1-xVxO4∶Eu0.03红色荧光粉的制备及其光谱性质

采用传统高温固相方法制备了Gd0.97Nb1-xVxO4∶Eu0.03(x=0.2,0.4,0.6,0.8和1)红色荧光粉。利用X射线粉末衍射对Gd0.97Nb1-xVxO4∶Eu0.03粉末进行了结构分析。研究了室温下该荧光粉的激发光谱和发射光谱特性。实验结果表明,这种荧光粉分别在315nm和395.5nm紫外光的激发下,Gd3+和Eu3+的掺杂浓度一定时,样品的发射光谱随着x值的增加红光发射(λ=619nm)强度逐渐变强,x=0.8时最强。研究了激活剂的浓度不变,而NbO3-4离子和VO3-4离子的浓度变化的条件下粉末的光谱性质。在激发光谱中,在200～320nm范围中出现了非常宽的谱带。这种荧光粉是一种可能应用于白光LED上的红色荧光材料。     

白光LED用LiY(MoO_4)_2∶RE~(3+)(RE=Eu,Sm,Pr)荧光粉的制备与性能

采用水热法制备了LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对该系列荧光粉的物相、形貌进行了表征。结果表明,稀土离子的掺入没有改变荧光粉的晶相,3种稀土离子的加入使得LiY(MoO4)2粉体形成片层状结构。利用PL(光致发光光谱)对样品的发光性能进行了测试,分析了稀土离子掺杂浓度对发光强度的影响并进行浓度猝灭机理分析,结果表明,Eu3+、Sm3+、Pr3+最佳掺杂浓度分别为7%,4%和1.5%。LiY(MoO4)2∶Eu3+荧光粉能够很好地被395nm的紫外光和465nm的蓝光有效激发而发射红光,而Sm3+和Pr3+掺杂的LiY(MoO4)2分别在406和453nm激发下,发射出650和657nm的红光,LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉有望成为白光LED用红色荧光粉。     

Eu2+、Dy3+、Li+共掺杂CaSi2O2N2荧光粉的发光性能

采用高温固相反应法制备了一系列白光LED用CaSi2O2N2:0.05Eu2+,xDy3+,xLi+(0≤x≤0.03)荧光粉.利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行了分析,结果表明:Dy3+和Li+离子的掺入没有改变CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的主晶相.利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现所有样品的激发光谱均覆盖了从近紫外到蓝光的较宽范围,400 nm激发下得到的发射光谱为宽波段的单峰,峰值位于545 nm左右,是Eu2+离子5d-4f电子跃迁引起的.Dy3+离子掺杂可以提高CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的发光强度,Dy3+与Li+共掺杂可进一步提高荧光粉的发光强度,当Dy3+和Li+的掺杂量为1mol%时,荧光粉的发光强度达到最大值,是单掺杂Eu2+的荧光粉发光强度的157%.     

铈掺杂黄色荧光粉（LuGd）2CaMg2Si3O12的发光性能研究

在还原气氛下采用高温固相法合成了钇铝石榴石结构的荧光粉Lu2CaMg2Si3O12∶R(Ce3+,Gd3+),其中Gd3+的浓度变化为1~5 mol%。利用X射线衍射仪对其物相进行分析,结果显示:Ce3+的掺入使晶相结构不稳定,出现了少量杂相,而掺入少量Gd3+时,晶相结构不再变化。利用荧光光谱仪对其光学性能进行研究,结果发现随着Ce的浓度增大,发光强度先增大后减小且同时伴随着少许的发光红移,在2 mol%出现浓度淬灭;Gd的掺入对红移的贡献比较明显,最大波长从561 nm(1%Gd)→568 nm(5%Gd),同时也发现发光强度有明显的下降。这种荧光粉的激发波长在465 nm左右,与蓝光LED芯片的发射中心相吻合,而且发射峰明显比YAG要长,所以这种荧光粉能很好的补充YAG的显色性。     

稀土掺杂钨钼酸盐类荧光粉水热法合成及结构与性能的研究

利用水热法制备了A0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03.+05(A=Ca、Sr、Ba)固溶体微晶。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分析(FA)等测试手段对微晶结构、形貌和发光性能进行了表征。结果表明A0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03+.05(A=Ca、Sr、Ba)复合钨钼酸盐微晶均呈现典型的四方晶相白钨矿结构。荧光光谱中的480nm处的偶合双峰和575nm处的锐而强的黄发射峰,分别对应于稀土离子Dy3+的4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2跃迁。其中具有球状颗粒(尺寸为0.7μm)形貌的Ca0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03.+05微晶的发射峰强度最强,在光学材料中具有潜在应用。     

Nanostructured CaWO4, CaWO4 : Pb2+ and CaWO4 : Tb3+ particles: polyol-mediated synthesis and luminescent properties

Nano-submicrostructured CaWO4, CaWO4 : Pb2+ and CaWO4 : Tb3+ particles were prepared by polyol method and characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectra (FT-IR), thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), photoluminescence (PL), cathodo-luminescence (CL) spectra and PL lifetimes. The results of XRD indicate that the as-prepared samples are well crystallized with the scheelite structure of CaWO4. The FE-SEM images illustrate that CaWO4 and CaWO4 : Pb2+ and CaWO4 : Tb3+ powders are composed of spherical particles with sizes around 260, 290, and 190 nm respectively, which are the aggregates of smaller nanoparticles around 10-20 nm. Under the UV light or electron beam excitation, the CaWO4 powders exhibits a blue emission band with a maximum at about 440 nm. When the CaWO4 particles are doped with Pb2+, the intensity of luminescence is enhanced to some extent and the luminescence band maximum is red shifted to 460 nm. Tb(3+)-doped CaWO4 particles show the characteristic emission of Tb3+ 5D4-7FJ (J = 6 - 3) transitions due to an energy transfer from WO4(2-) groups to Tb3+.     

Nanostructured CaWO4, CaWO4:Eu3+ and CaWO4:Tb3+ particles: sonochemical synthesis and luminescent properties

Nanostructured CaWO4, CaWO4:Eu3+, and CaWO4:Tb3+ phosphor particles were synthesized via a facile sonochemical route. X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, photoluminescence, low voltage cathodoluminescence spectra, and photoluminescence lifetimes were used to characterize the as-obtained samples. The X-ray diffraction results indicate that the samples are well crystallized with the scheelite structure of CaWO4. The transmission electron microscopy and field emission scanning electron microscopy images illustrate that the powders consist of spherical particles with sizes from 120 to 160 nm, which are the aggregates of even smaller nanoparticles ranging from 10 to 20 nm. Under UV light or electron beam excitation, the CaWO4 powder exhibited a blue emission band with a maximum at 430 nm originating from the WO4/2- groups, while the CaWO4:Eu3+ powder showed red emission dominated by 613 nm ascribed to the 5D0 --> 7F2 of Eu3+, and the CaWO4:Tb3+ powders showed emission at 544 nm, ascribed to the 5D4 --> 7F5 transition of Tb3+. The PL excitation and emission spectra suggest that the energy is transferred from WO4/2- to Eu3+ CaWO4:Eu3+ and to Tb3+ in CaWO4:Tb3+. Moreover, the energy transfer from WO4/2- to Tb3+ in CaWO4:Tb3+ is more efficient than that from WO4/2- to EU3+ in CaWO4:Eu3+. This novel and efficient pathway could open new opportunities for further investigating the novel properties of tungstate materials.     

Dy3+激活的LiCaBO3材料发光特性研究

采用固相法制备了LiCaBO₃∶Dy³⁺发光材料. 材料的发射光谱为一多峰宽谱, 主峰分别为484、577和668nm; 监测577nm发射峰, 对应的激发光谱为一主峰位于331、368、397、433、462和478nm的宽谱. 研究了Dy³⁺浓度对材料发射光谱及发光强度的影响, 结果随Dy³⁺浓度的增大, 材料的黄、蓝发射峰强度比(Y/B)逐渐增大; 同时, 发光强度呈现先增大后减小的趋势, 最大值对应的Dy³⁺浓度为3.00mol%, 其浓度猝灭机理为电偶极电偶极相互作用. 引入Li⁺、Na⁺或K⁺可增强材料的发射强度. InGaN管芯激发下的LiCaBO₃∶Dy³⁺材料呈现很好的白光发射, 色坐标为x=0.3001, y=0.3152.     

沉淀-燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料

通过沉淀-燃烧法合成了SrAl2 O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料,对合成样品进行了物相、形貌、发光特性研究,探讨了尿素用量对材料发光性能的影响.结果表明,当尿素用量为原料中金属硝酸盐总物质的量的6倍时,产物主晶相为单斜晶系的SrAl2O4;激发、发射光谱均为宽带谱,峰值分别位于368nm、518nm处;测得初始发光亮度为18700mcd/m2,在暗室中放置9天后,仍可观察到明显发光现象.     

自蔓延低温合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+及其粒径控制与发光性能

本文采用自蔓延低温(600℃)方法合成了铝酸盐长余辉材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+;通过添加聚乙二醇(PEG)有效控制材料的粒径,并采用XRD,SEM,PL等测试方法对粒径、形貌、发光性能等进行了研究。随着PEG量的增加,材料粒径呈减小趋势;未添加PEG时,材料粒径范围在0.2～1.2μm;当PEG的量为0.4%时,材料初始亮度最高,为19110mcd/m2,余辉衰减最慢,材料粒径分布在0.1～0.8μm;当PEG量为0.6%时,粒径最小,粒径范围在0.1～0.5μm。添加PEG后材料的发光亮度有所提高,而余辉衰减变化不明显。实验结果表明:自蔓延低温合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+时,通过添加PEG能有效控制合成材料的粒径,借助于PL测试手段以及余辉衰减实验,激发、发射光谱测定所得的检测波长分别为516nm、363nm,合成了粒径细小且发光性能优良的发光材料。     

Eu2+离子在Sr2Al6O11基磷光体中发光行为的研究

研究了不同Eu掺杂浓度对Sr2Al6O11基磷光体发光性能的影响。结果发现，当Eu掺杂浓度低于0.01mol时，在其发射光谱中存在403和493nm的主发射峰，对应着Sr2Al6O11基质中Sr的两种不同位置Sr1和Sr2位。随着Eu掺杂浓度增加，由于能量传递作用，导致403nm的发射峰消失，493nm的发射峰增强。余辉衰减曲线表明，未掺杂Dy的磷光体没有余辉性能，当Eu掺杂量在0.01mol时，余辉性能最好，进一步提高Eu的掺杂量，由于浓度猝灭作用，导致发光性能下降。     

White luminescence of Dy3+ ions doped 12CaO 7Al2O3 nanopowders under UV light excitation

12CaO 7Al2O3:Dy3+ nanopowders were successfully synthesized by the chemical co-precipitation method. X-ray diffraction result shows that the single 12CaO 7Al2O3 phase is formed with Dy3+ ions to replace the Ca2+ ions in the host of 12CaO 7Al2O3. The yellow and blue emissions, attributed to the forced electric dipole transition of 4F(9/2) --> 6H(13/2) centered at 571 nm and the magnetic dipole transition of 4F(9/2) --> 6H(15/2) centered at 480 nm, respectively, were observed. The integrated intensity ratios of yellow to blue increase from 1.63 to 1.70 with Dy3+ concentration increasing from 0.8 to 2.0% for the as-prepared 12CaO 7Al2O3:xDy3+ phosphor. The significantly enhanced emission intensities of 12CaO 7Al2O3:1.0% Dy3+ phosphor annealed at 900 degrees C for 2 hours in vacuum ambient could be ascribed to the decrease of OH(-) groups and the change of the surface topography. The thermal stability and the Commission International de l'Eclairage coordinates were also investigated. All the photoluminescence characteristics indicate that Dy3+ ions doped 12CaO 7Al2O3 may be a good candidate for the solid state lighting phosphor as well as white light-emitting diodes.     

Eu3+掺杂的硼酸锶系列荧光体的合成及其发光性能

采用溶胶-凝胶法和高温固相反应法合成了Eu^3 掺杂的SrB4O7、SrB2O4、Sr2B2O5、Sr3B2O6荧光体．荧光光谱测试结果表明在不同基质中Eu^3 的荧光发射是有区别的，Sr2B2O5：Eu^3 、Sr3B2O7：Eu^3 发射峰在610nm左右的红光区，SrB2O4：Eu^3 的发射峰在593nm的橙色区，而SrB4O7：Eu^3 则表现出了Eu^2 离子的特征峰，产生这种区别主要是由Eu^3 所处的配位环境不同造成的．荧光体SrB4O7：Eu^3 、SrB2O4：Eu^3 、Sr2B2O5：Eu^3 、Sr3B2O6：Eu^3 的最佳掺杂浓度为2％左右．