荧光粉Ba3-x-yP4O13:xCe3+,yTb3+的光谱分析

采用高温固相法合成了Ba3P4O13:Ce3+,Tb3+荧光粉.研究了单掺Ce3+、单掺Tb3+以及Ce3+、Tb3+共掺杂时的光谱性质.发现Ce3+的激发光谱呈宽带峰,发射光谱有两个峰,且两者重叠严重,用高斯双峰拟合得到峰值为340 nm和363 nm的发射峰.Tb3+的激发光谱中以220 nm的激发峰最强,测得发射光谱为5D3、5D4能级的发射,表明在此体系中能级5D3和5D4间的无辐射跃迁过程不显著.通过Ce3+、Tb3+共掺,Tb3+的荧光发射明显增强.     

Tb3+激活的Ca3(BO3)2绿色荧光粉的光谱特性

采用高温固相法合成了Tb3+掺杂和Tb3+/Ce3+共掺Ca3(BO3)2荧光粉.研究比较了两者的光谱特性,发现Tb3+在273 nm、373 nm处有2个激发峰,发射光谱反映了Tb3+的特征发射,即能观察到来自5D3和5D4的发射.Tb3+/Ce3+共掺时的激发光谱在273nm、373nm处有2个激发带,但以273nm为主,发射光谱中除了明显的Tb3+外亦能观察到Ce3+的发射谱线.在相同条件下比较两者的发射光谱可以看出共掺时的能量明显增强,说明Tb3+/Ce3+之间存在能量转移.对两种荧光粉样品进行了寿命测试和比较,发现共掺时的寿命有所增强,表明Ce3+在能量转移的过程中对寿命也有一定的影响.     

Na_3YSi_3O_9:Ce~(3+),Tb~(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

O482.31 A摘要:利用高温固相法制备一系列Na33YSi3O9:Ce+,Tb3+荧光粉,通过X-射线衍射仪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:在Na3YSi3O9共掺Ce3+和Tb3+并未改变其晶格结构;激发光谱主要由Tb3+的f-f跃迁以及Ce3+和Tb3+的4f-5d跃迁组成;在320 nm激发下,发射光谱出现Tb3+的f-f和弱Ce3+的5d-4f跃迁发射,其主峰来自于Tb3+的5D4→7F5跃迁;色坐标为(0.2402,0.4429);由于Ce3+对Tb3+的敏化作用和浓度猝灭,Tb3+的发射强度随着Tb3+或Ce3+掺杂量的增加先提高后减弱.Ce3+和Tb3+的最佳掺杂量分别为0.04和0.25.     

H_3BO_3对γ-LiAlO_2:Tb~(3+)荧光粉的发光性能的影响

利用柠檬酸溶胶凝胶法合成了绿色发光材料γ-LiAlO2:Tb3+。用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光光谱(PL)等测试手段,研究了助熔剂H3BO3对γ-LiAlO2:Tb3+的物相、形貌和发光性能的影响。结果表明,样品仍为四方晶系,在238nm的紫外激发下,跃迁发射峰位于489nm,542nm,548nm,584nm和620nm,分别对应于Tb3+的5 D4→7F6,5 D4→7F5,5 D4→7F4和5 D4→7F3的能级跃迁。硼酸的加入,有利于样品荧光和形貌的改善,其最佳掺杂摩尔浓度为1.5%。     

Ce、Gd、Ce/Tb、Gd/Tb单双掺杂ZCB基质光致发光性质

采用高温固相法在弱还原气氛下,分别合成了单掺Ce3+、Gd3+和双掺Ce3+/Tb3+、Gd3+/Tb3+的ZnO-CdO-B2O3(ZCB)基质系列荧光体.光谱分析表明:Ce3+的5d→4f(2F7/2,2F5/2)和Gd3+的8P7/2→8S7/2跃迁的强发射分别对应于427 nm和574 nm,而Ce3+/Tb3+和Gd3+/Tb3+的强发射分别对应于546 nm和548 nm.双掺Ce3+/Tb3+、Gd3+/Tb3+的荧光体比单掺Tb3+的发射强度显著增强,这表明存在Ce3+→Tb3+、Gd3+→Tb3+的能量传递,且Ce3+和Gd3+都是Tb3+的优异敏化剂.     

Pr~(3+)掺杂的YAG:Ce~(3+)荧光粉的发光性能

以A1(NO3)3.9H2O、Y(NO3)3.6H2O和Ce(NO3)3.6H2O为氧化剂,尿素为还原剂,采用低温燃烧法合成了Pr3+掺杂的YAG:Ce3+光致发光超细荧光粉,研究了镨离子和尿素的掺杂量对YAG:Ce3+粉体发光性能的影响。结果表明,在450℃的低温条件下,利用低温燃烧法可以制备较纯的Pr3+掺杂的YAG:Ce3+荧光粉;掺杂Pr3+增加红光区的发射峰有利于提高YAG:Ce3+荧光粉的显色性;当Pr3+的掺杂量为0.005 0、尿素的添加量按化合价计算的剂量比为1.2倍时用低温燃烧法所制备的YAG:Ce3+超细荧光粉的发光强度最高。     

Sm3+掺杂BaCeO3基发光材料的制备及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了BaCeO3:Sm3+红色荧光粉,用XRD和FL分析表征了样品的结构及发光性能。研究了Sm3+掺杂量和电荷补偿剂对其发光性能的影响。所得样品为立方晶系,荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的BaCeO3在紫外波段有两个吸收带,分别位于258nm和353nm,对应于O2-→Sm3+和O2-→Ce4+电荷迁移带;BaCeO3:Sm3+在紫外波长353nm的激发下发射出Sm3+的特征光谱,其发射峰分别位于572nm、615nm和656nm处,与Sm3+的4 G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2)电子跃迁相对应,样品发出强烈的橙红光。Sm3+的最佳摩尔掺量为0.4%,其浓度猝灭机理是Sm3+之间的离子交换作用。共掺电荷补偿剂Li+之后,BaCeO3:Sm3+的发光强度有着很大程度的提高,当Li+摩尔浓度为12%时,其发光强度达到最大。     

Ce3+共掺杂BaZn1.06Al9.94O17: Tb3+荧光粉的发光性质及其能量传递机

采用高温固相法合成了BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉,并对其发光性能和能量传递机理进行了研究.研究结果表明:由于Tb³⁺离子的4f⁸ → 4f⁷5d¹跃迁,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发带中心位于230 nm处.共掺杂Ce³⁺离子后,BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发光谱出现了明显的红移,在240～320 nm范围内的宽带激发归因于Ce³⁺离子的4f → 5d跃迁.由于Ce³⁺与Tb³⁺离子发生了能量传递,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺中Tb³⁺离子的⁵D₄ → ⁷F_J(J=6、5、4和3)发射峰的发光强度比未掺杂Ce³⁺离子时提高了约15倍.因此,制备的BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉可望在照明、显示器件等应用中具有良好的应用价值.     

Ce~(3+)和Yb~(3+)对Er~(3+)掺杂铋镓铅锗玻璃光谱性质影响

研究了掺杂Ce3+和Yb3+对Er3+掺杂20Bi2O3-15Ga2O3-45PbO-20GeO2玻璃1.5μm波段荧光和可见上转换发光性能的影响,分析了Ce3+、Yb3+离子和Er3+离子间的能量传递过程。结果表明:Yb3+离子掺杂在提高Er3+离子1.5μm波段荧光强度的同时,也显著增强了可见上转换红、绿光发射强度。在Yb3+/Er3+共掺杂玻璃中引入Ce3+离子,有效抑制了可见上转换发光,进一步增强了Er3+离子1.5μm波段荧光。     

Eu3+浓度对Ca3Al2O6:Eu3+晶体结构和发光性能的影响

以β-丙氨酸和尿素为燃料,采用溶液燃烧法在低温450℃下合成制备了Ca3Al2O6:Eu3+荧光粉。样品的发射光谱由位于594 nm、617 nm、653 nm及700 nm处的4组线状峰构成,分别对应Eu3+的5D0→7Fj(j=1~4)特征跃迁,其中617 nm处的峰最强,样品呈现红色发光。考察了Eu3+掺杂浓度对晶体结构和发光性能的影响。结果呈示:随着掺杂浓度的增加晶格常数逐渐减小,[O—Al—O]的对称伸缩振动Raman峰蓝移;在低掺杂浓度时荧光强度逐渐增大,掺杂6%时达到最大,之后出现浓度猝灭现象,猝灭机制为交互作用;Eu3+的5D0→7F2与5D0→7F1跃迁强度比随着掺杂浓度的增加逐渐增大,掺杂的Eu3+主要取代处于非对称中心的Ca2+。     

YAG:Ce~(3+)荧光粉的制备工艺及发光性能研究

采用高温固相法制备了YAG:Ce~(3+)荧光粉,通过XRD、SEM和荧光光谱等对样品进行了分析。系统地研究了不同种类助熔剂、烧结温度、时间对YAG:Ce~(3+)荧光粉结构、形貌及发光性能的影响。通过调节助熔剂、烧结温度和时间等工艺参数,在不经过破碎、后处理工艺的条件下,制备出了形貌规则、粒度分布均匀、发光性能优良的YAG:Ce~(3+)荧光粉。研究发现在1600℃,保温5个小时,以BaF_2作为助熔剂的条件下,样品的形貌及发光性能均达到最好。     

Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋，xTb^3＋

采用高温固相法合成系列Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋,xTb^3＋红色荧光粉,对其晶体结构和荧光性质进行X射线衍射（XRD）、荧光光谱（PL）表征．确定荧光粉的合成条件,同时研究共激活剂Tb^3＋和助熔剂H3BO3对荧光粉光谱性能的影响．结果表明：900℃焙烧2h荧光粉发光性能较好,共激活剂Tb^3＋和助熔剂H,BO,较明显增大荧光粉的发光强度．所制备的荧光粉均可以被近紫外光（395nm）和蓝光（465nm）有效激发,发射峰位于616nm（Eu^3＋的5D0→7F2跃迁）．     

LYSO∶Ce纳米粉体的溶胶-共沉淀法制备及其发光性能

采用溶胶-共沉淀法,分别以NH_3·H_2O和NH_4HCO_3为沉淀剂,制备了Lu2(1-x-y)Y2xSiO5∶yCe~(3+)(LYSO∶Ce)纳米粉体。采用XRD、SEM和荧光光谱测试手段对样品进行分析,讨论了沉淀剂、煅烧温度、Y~(3+)掺杂比例对粉体晶相的影响,分析了Ce~(3+)含量和Y~(3+)含量对样品发光性能的影响。结果表明,以NH_4HCO_3为沉淀剂,在煅烧温度为1300℃下,Ce~(3+)含量为0.01,Y~(3+)含量为0.05时LYSO∶Ce样品发光性能最好,并且样品的发光强度高于Lu_2SiO_5∶Ce样品,粉体粒度分布均匀、纯度高、分散性好,粒径在100nm~200nm范围。     

稀土Eu对发光玻璃白光发射的调控

用高温熔融法制备了Eu2O3单掺和Ce/Tb/Eu三元共掺杂的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,并使用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其结构以及发光特性进行了研究.光谱分析结果表明:在394nm激发下,Eu2O3单掺杂的CBS发光玻璃的发射光谱中出现了Eu3+的特征发射峰.这些发射峰主要起源于Eu3+中的4f电子的f-f跃迁;在374nm激发下,三元共掺杂发光玻璃的发射光谱中同时观测到了起源于Ce3+、Tb3+和Eu3+的蓝色、绿色和红色的三基色发射,这些发射可进一步混合成为白光发射.此外,Ce/Tb/Eu三元共掺杂发光玻璃的发光颜色,随着Eu2O3含量的增加从蓝光逐渐过渡到白光,这显示出了发光颜色的可调节性,极大地扩展了其在白光发光领域中的应用.     

Valence Control of Ce Ions in Cerium-substituted Yttrium Iron Garnet

Cerium-substituted yttrium iron garnet( CexY3-xFe5O12, Ce : YIG ) was prepared via coprecipitation. The structure, morphology, valence state and constituent of Ce ions were investigated respectively. X-ray powder diffraction( XRD ) analysis shows that Ce : YIG was of single cubic YIG phase. The result of X-ray photoelectron spectroscopy( XPS ) indicates the Ce ions in Ce : YIG were in the state of trivalence. Scanning electron microscope ( SEM ) demonstrates the conglobatian of Ce : YIG particles about 0.2μm scale. The magnetic properties were studied by a vibrating sample magnetometer (VSM) and the result exhibits that substitution of Ce 3 changes the magnetic parameters of YIG. The effects of doping content of Ce ions and synthesis temperature on valence control were discussed in detail.     

Ba2SrCe2TbO9陶瓷的Pawley精修及缺陷化学研究

采用固相反应法制备了Ba2SrCe2TbO9（简称B2SC2T）陶瓷。通过X射线衍射（XRD）、电子顺磁共振（EPR）和X射线光电子能谱（XPS）技术研究了B2SC2T陶瓷的晶体结构和缺陷化学。XRD结果表明,B2SC2T陶瓷具有三斜钙钛矿结构,ESR和XPS证明Ce以Ce4+形式存在,Tb以Tb3+/Tb4+的混合价态形式存在。     

稀土离子掺杂的YAG：Ce^3＋荧光粉发光性能的研究

为增加LED用荧光粉红色发光成分,用高温固相法在还原气氛下制备掺Gd、Tb、La的YAG：Ce^3＋荧光粉,用F-4600荧光分光光度计测定激发光谱和发射光谱.研究Gd、Tb、La的不同掺入量对YAG：Ce^3＋荧光粉发光性能的影响.结果表明：该荧光粉激发光谱峰值在475 nm附近,发射光谱峰值在540～560 nm之间.掺杂Gd和Tb使得YAG：Ce^3＋荧光粉发射光谱有不同程度的红移,掺Gd的YAG：Ce^3＋荧光粉的发射光谱红移较Tb更明显;掺杂La的YAG：Ce^3＋荧光粉光谱图峰位发生了蓝移.     

Lu3Al5O12：Ce3+超细粉体的制备及其性能研究

在LuAG：Ce3+闪烁陶瓷的制备中,粉体的性能对陶瓷的透明度有重要影响,提出了采用满足透明陶瓷闪烁体需求的Lu3Al5O12：Ce3+（LuAG：Ce3+）超细粉体制备方法。以CeO2,Lu2O3为原料,NH4HCO3为沉淀剂,聚乙二醇（PEG200）为分散剂,采用共沉淀法在一定温度下灼烧制备Lu3Al5O12：Ce3+（LuAG：Ce3+）超细粉体。通过X射线衍射分析（XRD）、荧光分光光度计（PL）和扫描电子显微镜（SEM）等表征样品的结构与性能。研究分散剂、不同Ce3+掺杂浓度、烧结温度对晶相形成和发光性能的影响。共沉淀法制备粉体的工艺简单,所需烧结温度较低,得到粉体粒径小。结果表明,加入分散剂后的前驱体在1300℃下煅烧2h获得的粉体颗粒均匀,相纯度高,分散性好,制备的LuAG：Ce3+粉体在460nm的蓝光激发下发出505nm的绿光。     

稀土掺杂发光玻璃的全色显示及白光发射

用高温熔融法制备了稀土Ce、Tb和Sm单掺杂和三元共掺杂的CaO-B2O3-SiO2（CBS）发光玻璃材料,并使用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其光谱学和发光特性进行了研究.光致发光图谱表明,单掺杂Ce、Tb和Sm的发光玻璃在光激发下分别出现了稀土离子Ce3＋、Tb3＋和Sm3＋的特征发射峰;同时,在374nm激发下,Ce/Tb/Sm三元共掺杂CBS发光玻璃的发射光谱中同时观测到了蓝光、绿光和红橙光的发射带,这些发射带的混合实现了白光的全色发射显示.此外,三元共掺杂发光玻璃显示出了发光颜色随稀土元素共掺杂比的可调节性,极大地扩展了其在白光发光二极管中的应用.