多元光色稀土夜光纤维的制备及性能

为进一步促进稀土夜光纤维的光色多元化,改善其光色单一性问题,本文以SrAl₂O₄∶Eu²⁺, Dy³⁺ 和 Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺, Dy³⁺为共同发光中心,通过硅烷偶联剂作为分子桥将光转换剂结合到发光材料表面,采用聚丙烯腈成纤聚合物为基体,通过溶液纺丝法制备一种激发后在黑暗状态下可以发出多元光色的夜光纤维,制备了一种兼顾红色发光特性和持久发光性能的夜光纤维,并对其性能进行了研究。结果显示,红色光转换剂的添加没有对发光材料以及成纤聚合物的物相结构造成破坏,并且复合夜光纤维的激发光谱和发射光谱都向长波长移动,光谱发生红移;从余辉衰减曲线可知,随着光转换剂添加量的增加,纤维余辉亮度随之降低;此外,夜光纤维的光色红移程度会随着红色光转换剂质量分数的增加而增强。     

响应面分析法优化铝酸锶长余辉发光材料制备工艺研究

采用高温固相法制备出初始发光亮度高、余辉时间长的SrAl₂O₄：Eu ²⁺,Dy ³⁺长余辉发光材料,对其发光性能进行了研究。以初始发光亮度为响应指标,采用响应面分析法确定了制备初始发光亮度高的铝酸锶长余辉发光材料最优工艺条件：烧结温度为1 306.74 ℃、激活剂物质的量分数为0.03%,辅助激活剂物质的量分数为0.03%,助熔剂物质的量分数为0.28%,在此条件下得到的初始亮度实际测量值为2 991 mcd/m ²,与理论预测值2 998.71 mcd/m ²基本吻合。该研究可为制备初始发光亮度高、余辉时间长的铝酸锶长余辉发光材料提供参考。     

基于第一性原理计算的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料持续发光机理

长余辉材料应用广泛,但种类繁多、发光机理难以被普遍阐释。针对发光–余辉性能好的Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺硅酸盐长余辉材料,构建Sr₂MgSi₂O₇基质、Eu掺杂及(Eu,Dy)共掺杂Sr₂MgSi₂O₇的分子模型,进行第一性原理计算。从电子结构角度解译电子跃迁俘获路径,并阐释Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺的持续发光机理。结果表明：Eu、Dy离子的掺入使Sr₂MgSi₂O₇由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体;Dy 5d态主要位于Fermi能级与Eu 5d态之间,并与Eu 5d态存在能量重叠,这证实了Dy³⁺作为电子陷阱的合理性。S...     

热处理温度对铝酸锶长余辉薄膜结构和发光性能的影响

利用磁控溅射制备稀土掺杂铝酸锶薄膜前驱体,再将前驱体置于800℃、900℃、1000℃和1100℃弱还原气氛热处理,得到铝酸锶长余辉发光薄膜。薄膜的物相结构随热处理温度升高而发生改变,逐渐由SrAl₂O₄相转变为Sr₄Al₁₄O₂₅相,光致发光性能随之发生改变。     

类蓝宝石立方氧化铝透明陶瓷的冷高压制备、显微结构和光学性能

采用GPa级高压低温烧结制备出立方γ-氧化铝(γ-Al₂O₃)透明陶瓷材料,通过调节温度并研究了立方γ-氧化铝陶瓷在常压和高压下的相变行为、显微结构和掺杂稀土离子(Eu³⁺)的发光特性。结果表明：采用5 GPa压力和温度为300℃所烧结的立方氧化铝透明陶瓷,其直线透过率在可见光和近红外波段达到86%,与蓝宝石单晶体在该波段的透光性能一致,并且其平均晶粒尺寸小于20 nm,Vickers硬度达16 GPa。另外,在立方氧化铝基质中掺入三价稀土Eu³⁺后,三价Eu³⁺能自还原为二价Eu²⁺。当对Eu³⁺掺杂γ-Al₂O₃材料加热至300℃后,其荧光光谱表现出最强的Eu²⁺发射,继续升高温度至1 200℃后,二价Eu²⁺的发射强度降低至最小值,并恢复为三价Eu³⁺的发射。这表明立方氧化铝具有自还原的结构优势,有利于获得低价金属离子掺...     

PP/稀土铝酸锶发光材料的制备及性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚丙烯（PP）/稀土铝酸锶复合材料,研究了稀土铝酸锶用量对PP/稀土铝酸锶复合材料结晶性能、力学性能和光学性能的影响。结果表明,稀土铝酸锶的加入没有改变PP的晶型;稀土铝酸锶起异相成核作用,结晶度随着稀土铝酸锶含量的增加有不同程度的增加,与PP相比,复合材料的球晶尺寸细小而均匀;PP/稀土铝酸锶复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均随着稀土铝酸锶含量的增加出现先增大后减小的趋势;随着稀土铝酸锶含量的增加,复合材料的初始光强度逐渐增大,而发光强度衰减曲线均呈指数规律衰减。     

Li+掺杂浓度对Sr3ZnNb2O9:Eu3+荧光粉发光特性的影响

Li⁺作为电荷补偿剂可以提高Sr₃ZnNb₂O₉:Eu³⁺荧光粉的发光强度和热稳定性。本文通过高温固相反应成功制备了Sr₃ZnNb₂O₉:xEu³⁺,yLi⁺(0≤x≤0.5,0≤y≤0.5)荧光粉,为了鉴定和描述样品的物相、发光特性和热稳定性,进行了XRD和发光光谱测试。结果表明:Eu³⁺和Li⁺已经成功掺入到基质材料中,并取代Zn²⁺位点;Li⁺的最佳掺杂浓度为0.3(摩尔分数),浓度猝灭类型是在最近邻离子之间;掺杂Li⁺提高了荧光粉的热稳定性,活化能为0.193 eV,CIE色坐标为(0.651,0.349),非常接近国际照明委员会规定的标准色坐标。     

SiO2:Eu3+荧光粉的制备及其发光性能的研究

采用stober溶胶-凝胶法制备以SiO₂为基质,Eu³⁺为激活剂的红色荧光粉。研究了退火温度,稀土Eu³⁺掺杂量对荧光粉发光性能的影响。研究表明：制备出了分散度高,形貌好的球形SiO₂粒子,粒径分布单一,几乎均在613 nm左右,SiO₂粒子为非晶态,稀土离子的掺杂并未改变SiO₂的结构。稀土离子掺杂量与退火温度仅影响发射峰的强度,并未影响发射峰的位置。SiO₂:Eu³⁺最佳退火温度为600℃、最佳掺杂量为6 mol%,位于橙红光区。     

TiO2-SiO2∶Eu3+荧光粉的制备及发光性能的研究

采用溶胶凝胶法制备TiO₂-SiO₂∶Eu³⁺发光材料，通过XRD, FTIR,荧光光谱仪的测试表征材料的结构和发光性能。结果表明，通过溶胶凝胶法成功的制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物荧光粉。FTIR证明1070cm^-1为Si-O-Si的反对称伸缩振动，795cm^-1为Si-O-Si的对称伸缩振动，937cm^-1为Ti-O-Si特征峰。荧光光谱表明以465nm为激发波长，Eu³⁺在612nm(⁵D₀→⁷F₂)红色发光最强。Ti/Si为1∶1时，Eu³⁺掺杂浓度为4mol%时发光强度最佳。     

Ce3+–Eu3+共掺Y3Al5O12透明陶瓷荧光性能

Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce³⁺共掺杂以使YAG:Ce³⁺发射谱红移。本工作报道了Ce³⁺–Eu³⁺共掺Y₃Al₅O₁₂(YAG:Ce³⁺/Eu³⁺)透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu³⁺的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr³⁺和Sm³⁺等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce³⁺/Eu³⁺透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce³⁺荧光发射随着Eu含量的...     

Gd3+/Ce3+对Tb3+掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO₂-B₂O₃-BaF₂组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd₂O₃掺量下Tb³⁺的发光性能,并确定了Gd₂O₃更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的发光都具有敏化作用,且Gd₂O₃掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce₂O_3<...     

ZrO2加入量对铝酸镧基高发射率涂层材料的影响

为了提高铝酸镧基高发射率涂层的抗烧结性，以纯度(w)均为99%的La₂O₃、Al₂O₃、CaCO₃、Fe₂O₃为原料，外加(加入质量分数分别为0、5%、10%和15%)Y₂O₃稳定电熔ZrO₂,球磨、预烧、压制成型后利用固相烧结法经1 600℃保温2 h制备出Ca²⁺-Fe³⁺掺杂的LaAlO₃/ZrO₂试样，研究了ZrO₂加入量对其性能的影响。结果表明：添加剂ZrO₂不与LaAlO₃发生反应，能够抑制试样的烧结。且随着ZrO₂加入量的增多，试样的线收缩率和热导率明显下降，同时发射率也有所下降，但均大于0.9。ZrO₂的最佳加入量为LaAlO₃辐射剂粉料...     

Ba2+、MoO42-掺杂对NaCaPO4：Eu3+荧光粉发光性能的影响研究

为提高红色荧光粉的发光强度和色纯度,以硝酸钙、硝酸钠、硝酸铕、磷酸二氢铵、钼酸铵、硝酸钡为原料,采用高温固相法合成了NaCa_1-xPO₄：xEu³⁺、NaCa_1-x（PO₄）_1-y（MoO₄）_y：xEu³⁺、NaCa_1-x-zPO₄：xEu³⁺,zBa²⁺系列红色荧光粉。探讨了Eu³⁺单掺杂和Eu³⁺/MoO₄^2-、Eu³⁺/Ba²⁺共掺杂对荧光粉发光性能的影响。用X射线衍射（XRD）、荧光分光光度计、色坐标等对荧光粉的结构进行表征。研究结果表明：掺杂Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺后NaCaPO₄晶系没有发生变化,但是晶胞参数发生了变化,说明Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺进入NaCaPO₄晶格中。在393 nm紫外光激发下,荧光粉发射光谱图出现两个Eu³⁺比较强的特征发射峰,分别属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₁和⁵D₀→⁷F₂跃迁。与单掺杂16%Eu³⁺荧光粉相比,共掺杂16%Eu³⁺/3%MoO₄^2-或16%Eu³⁺/6%Ba²⁺荧光粉的发射光谱中⁵D₀→⁷F₂跃迁产生的发射峰强度均高于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的发射峰强度,其⁵D₀→⁷F₂与⁵D₀→⁷F₁发射光强度之比（R）分别为1.76（R_Mo）和1.28（R_Ba）,都大于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的R_Eu（0.99）,共掺杂Eu³⁺/MoO₄^2-荧光粉的色纯度比单掺杂Eu³⁺和共掺杂Eu³⁺/Ba²⁺荧光粉的色纯度更好。     

Nb2O5对Nd3+掺杂锗酸盐玻璃光谱性能的影响

蓝光激光器在彩色激光显示、高密度光储存、海洋资源探测、水下通信以及生物科技等领域具有广泛的应用前景。目前较为成熟的Yb³⁺掺杂光纤激光器倍频后仅能获得~490 nm蓝绿光,因此如何得到接近450 nm的纯蓝光激光器是目前急需解决的问题。Nd³⁺:⁴F_3/2→⁴I_9/2能级跃迁产生的0.9 μm光经倍频后可获得~450 nm光,并可应用于蓝光激光器,但该跃迁产生的光所占荧光分支比较低。本文系统研究了1%(质量分数)Nd₂O₃掺杂50GeO₂-(20-x)PbO-15BaO-15ZnO-xNb₂O₅(x%=0%,2.5%,5%,10%,15%,摩尔分数)玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命,计算了相应的Judd-Ofelt强度参数以及增益带宽。研究发现,Nb₂O₅的加入会使Nd³⁺在900 nm荧光峰的吸收截面、发射截面、有效线宽和荧光分支比增加。当Nb₂O₅浓度为10%(摩尔分数)时,Judd-Ofelt强度参数Ω₂=5.91×10^-20 cm²,光谱质量参数χ=1.01,荧光分支比为42.9%。综上所述,Nb₂O₅能提高Nd³⁺ 0.9 μm的荧光分支比,从而倍频获得纯蓝光(450 nm),有利于蓝光激光器的发展及应用。     

白光发射新型磷灰石结构荧光粉LiGd(SiO4)6O2:Bi3+,Dy3+的合成及性能研究

采用高温固相法在1 350℃下煅烧6 h合成了LGSO:0.04Bi³⁺,xDy³⁺(x=0.1,0.15,0.2,0.3)荧光粉。荧光粉样品为磷灰石结构，属于六方晶系，具有P63/m空间群结构。LGSO:0.04Bi³⁺,0.15Dy³⁺具有多个激发带，和两个发射带，峰值分别位于487 nm和576 nm左右，归因于Bi³⁺:¹S₀→³P₁跃迁和Dy³⁺:⁴F_9/2→⁶H_13/2橙黄色发光。CIE坐标在(0.334 5, 0.365 8)达到一个白光区域。综上所述，LGSO:Bi³⁺与Dy³⁺荧光粉在紫外激发白光LED中具有潜在的应用价值。     

彩色夜光聚丙烯纤维纺丝工艺探讨

以熔体流动指数为每10 min 40g的聚丙烯(PP)为原料,以稀土长余辉蓄光型夜光粉和原液着色颜料为添加剂,采用独特的分散技术,使夜光粉和颜料与PP基体充分混合均匀;以添加夜光粉质量分数5%的PP为皮层,颜料质量分数1%的PP为芯层,通过皮芯复合纺丝,纺制彩色夜光PP纤维,探讨了其纺丝工艺条件。结果表明:当夜光粉粒径小于等于4μm,皮芯质量比40∶60,纺丝温度230℃,拉伸倍数4.0时,纺丝顺利,纤维性能较好;纺制的167 dtex/24 f彩色夜光PP纤维夜光效果达到吸光15 min,持续发光肉眼可见超过10 h,纤维的力学性能达到丙纶拉伸丝一等品标准。     

Eu3+掺杂Ba2LaZrO5.5基荧光粉的制备及发光研究

以溶胶凝胶法制备了Ba₂LaZrO_5.5:Eu³⁺荧光粉，探讨溶液的pH值、焙烧温度和掺杂Eu³⁺的量对荧光粉的结构和发光的影响。证实了当pH=3、焙烧温度为800℃时Ba₂LaZrO_5.5:21%Eu³⁺荧光粉为立方体钙钛矿结构；在280nm激发下基质Ba₂LaZrO_5.5在468nm处有较强的蓝光发射，而Ba2LaZrO_5.5:21%Eu³⁺荧光粉在612nm处有Eu³⁺的红光发射峰最强。     

水热法稀土掺杂LaF3发光材料的制备及其荧光性能研究

稀土掺杂LaF₃发光材料因具有优越的物理与化学性能,已广泛应用于LED显示、照明节能、光学通讯和荧光探针等领域。笔者以氧化镧、氧化铕、硝酸、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用简单水热法合成了LaF₃∶Eu³⁺红色荧光粉,并探讨pH值、反应温度以及表面活性剂用量对产物的物相结构、形貌尺寸和荧光性能的影响。研究结果表明:水热产品均是六方晶系的LaF₃∶Eu³⁺纳米晶,晶粒尺寸介于20~100 nm内。荧光结果表明:LaF₃∶Eu³⁺纳米晶在397 nm(7F0→5L6)光源激发下表现出良好的橙红色发射(592 nm,5D0→7F1)。当Eu^3+离子掺杂摩尔浓度为9%时,样品的荧光强度达到最大值,更高的Eu掺杂浓度会引起荧光猝灭。     

钒铌氧化物催化剂催化氧化乙二醛制乙醛酸

对钒铌氧化物催化氧化乙二醛制乙醛酸进行研究,考察V₂O₅、Nb₂O₅及其混合物和工艺条件如乙二醛浓度、催化剂加入量、反应温度及反应时间对反应的影响。结果表明,HNO₃+NaNO₂+Nb₂O₅体系中,在乙二醛质量分数20%、催化剂用量1 g、反应温度318 K和反应时间2 h条件下,乙二醛转化率为82%,乙醛酸选择性为79%。以SiO₂为载体,采用共沉淀法制备Nb₂O₅/SiO₂催化剂,采用N₂等温吸附-脱附和XRD对催化剂进行表征,考察Nb₂O₅负载量和催化剂用量对催化氧化乙二醛合成乙醛酸的影响,并对催化剂稳定性进行研究。结果表明,Nb2O5能提高硝酸催化氧化乙二醛体系中乙二醛转化率和乙醛酸选择性,Nb₂O₅/SiO₂比纯Nb₂O₅的催化效果更好。HNO₃+NaNO₂+Nb₂O₅/SiO₂体系中,在催化剂用量5 g、活性组分Nb₂O₅负载质量分数18%和反应时间2 h条件下,乙二醛转化率为85%,乙醛酸选择性为87%,Nb₂O₅/SiO₂的稳定性和重复使用效果均良好。     

不同掺杂量EuxLu1.4–xGd0.6O3透明陶瓷的制备与性能

为了满足高能射线成像对闪烁陶瓷的应用要求,并探究Eu³⁺掺杂量对陶瓷微观结构和光学性能的影响,采用液相共沉淀法合成了不同Eu³⁺掺杂量的Eu_xLu_1.4–xGd_0.6O₃(x=0、0.02、0.06、0.10、0.14、0.18)粉体并通过真空预烧结合热等静压烧结,制备出Eu_xLu_1.4–xGd_0.6O₃透明陶瓷。随着Eu³⁺掺杂量的增加,陶瓷直线透过率先升高后降低,在x=0.10时达到最高(71.4%@611 nm)。Eu_xLu_1.4–xGd_0.6O₃陶瓷的光致激发光谱和光致发光光谱证明了Eu³⁺掺杂量的增加能够提升陶瓷的吸收峰和发射峰强度。陶瓷在X射线激发下的发光强度随着Eu³⁺掺杂量的升高呈现先升高后降低的趋势,...