白光LED用YAG∶Ce3+荧光粉的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉材料,用正交分析法研究了煅烧时间、煅烧温度和Ce~(3+)浓度对荧光粉发光强度的影响。在煅烧温度为1600℃,Ce~(3+)浓度为0.12 mol,煅烧时间为4 h的条件下,得到的荧光粉发光性能最佳。硼酸作为助熔剂,当其浓度含量为1.2wt%,荧光粉的发光强度增大约40%。YAG:Ce~(3+)荧光粉的激发峰呈现双峰特征,其中最大激发峰位于467 nm;最大发射峰位于529 nm处,因此,YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉可以与蓝光Ga N芯片匹配制备双基色LED。     

Eu~(3+)掺杂CaMoO_4粉体的制备及发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备CaMoO_4∶Eu~(3+)荧光粉,对样品进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和荧光光谱(PL)分析,研究了其结构和发光性能。结果表明,样品的晶体结构为白钨矿结构,在800℃的煅烧温度下样品颗粒形貌良好、尺寸均匀;用396 nm的近紫外光激发样品,主发射峰位于616 nm处,对应于Eu~(3+)离子的~5D_0-~7F_2跃迁,发出的是红光;Eu~(3+)离子掺杂量为25 mol%发光强度最强,高于25 mol%出现浓度淬灭效应使发光强度下降。     

Si~(4+)掺杂对橙红色荧光粉NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)结构和发光性能的影响

采用高温固相法合成了一系列NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)橙红色荧光粉。表征了荧光粉的晶体结构和发光性能。考察了煅烧温度和Si~(4+)掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响。结果表明:掺杂Si~(4+)对荧光粉的晶型没有明显影响,但是导致了晶格膨胀。750℃煅烧时基质已形成NaBaPO_4相,晶型为六方晶系,荧光粉发射峰强度最强。激发光谱由200~280 nm的宽带和310~500 nm的一系列尖峰组成,分别对应于O~(2–)→Eu~(3+)电荷迁移带和Eu~(3+)的f→f能级跃迁吸收,最强激发峰位于393 nm左右,与近紫外LED芯片的发射光谱匹配。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。NaBa_(0.92)Si_xP_(1–x)O_4:0.08Eu~(3+)中Si~(4+)的最佳掺杂量为0.02 mol,Na Ba_(0.92)Si_(0.02)P_(0.98)O_4:0.08Eu~(3+)样品在616和591 nm附近的发射强度比单掺杂Eu~(3+)的样品分别提高了66.6%和63.6%。     

白光LED用钨酸盐红色荧光粉的制备及发光特性

采用高温固相法制备了NaY(WO_4)_2:xEu~(3+)(x=10%,15%,19%,21%,25%)红色荧光粉,并对此荧光粉的结构及发光性能进行了研究。研究结果表明,样品在用λ_(ex)=393 nm激发时,在λ=617 nm处得到了发光光谱。XRD结果表明,Eu~(3+)掺杂浓度达到25%(摩尔分数)时,仍然能够形成纯相的NaY(WO_4)_2:Eu~(3+)多晶粉末。随着Eu~(3+)浓度的增大,Na(WO_4)_2:Eu~(3+)光发射强度逐渐增大,当Eu~(3+)浓度为19%时,发光强度达到最大,随后出现浓度猝灭。     

燃烧法合成掺铕磷酸钙荧光材料

采用燃烧法合成掺铕磷酸钙发光材料,采用XRD和荧光光谱对其结构和荧光性质进行表征。结果表明:掺杂Eu~(3+)后未改变Ca_3(PO_4)_2的晶相结构;荧光粉样品在激发主峰位于394 nm处,归属于Eu~(3+)的~7F_0→~5L_6跃迁,发射主峰位于616 nm处,归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁;当Eu~(3+)掺杂浓度为10%时,得到Ca_(2.9)(PO_4)_2:0.1Eu~(3+)发光材料的发光强度不但是最强的,而且发出的色光与红光最为接近,是一类潜在的近紫外激发的红光发射荧光粉。     

锂离子掺杂对Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)红色荧光粉能量增强作用研究

为了提高Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光粉的发光强度,采用高温固相法合成系列Eu~(3+)、Li~+掺杂Na_2CaSiO_4红色荧光粉。通过X射线粉末衍射和荧光分析,研究荧光粉的结构和发光性能。考察了Eu~(3+)、Li~+掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响。结果表明,掺杂了Eu~(3+)、Li~+后Na_2CaSiO_4仍为立方晶系结构,但掺杂后晶胞参数发生了变化,说明Eu~(3+)、Li~+已经进入晶格中。根据离子电负性标度,Li~+(1.009)与Na~+(1.024)电负性相近,Eu~(3+)(1.433)与Ca~(2+)(1.160)电负性相近,掺杂Li~+会优先取代Na~+,Eu~(3+)会优先取代Ca~(2+)。荧光粉随Eu~(3+)、Li~+掺杂浓度的增加,发光强度逐渐增大。当Eu~(3+)掺杂量为0.16时,荧光粉Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)的发光达到最大值。Li~+的掺杂对Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光粉具有增敏作用。当Li~+掺杂量为0.12时,发射光的强度是掺杂前的1.61倍。     

La_2(MoO_4)_3:Eu~(3+)纳米红色荧光粉的合成及其发光特性

以水合硝酸镧、水合硝酸铕、硬脂酸和水合钼酸钠为反应物,采用溶剂热法合成了Eu~(3+)离子掺杂的La_2(MoO_4)_3:Eu~(3+)纳米红色荧光粉。利用TEM、XRD、FL对其形貌、结构和发光性能进行了表征。考察了溶剂种类、反应时间、反应温度、Eu~(3+)掺杂量对产物微观形貌和发光性能的影响。结果表明:以异丙醇为溶剂、反应温度180℃、反应时间12 h条件下,得到的样品结晶度高、分散性好、形貌均一,粒径小于100 nm。该样品可被近紫外光(波长391.0 nm)和蓝光(波长462.5 nm)有效激发,最大发射波长位于613.5 nm,为窄带的红光。La_2(MoO_4)_3:Eu~(3+)的发光强度与Eu~(3+)离子掺杂量有关,其最佳掺杂摩尔分数xEu~(3+)=0.15{xEu~(3+)=n(Eu~(3+))/[n(Eu~(3+))+n(La~(3+))]}。     

橙红色荧光粉NaBa1-xPO4:xEu3+中Eu3+的占位情况及光谱性质

采用高温固相法合成了NaBa_(1-x)PO_4:xEu~(3+)系列橙红色荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱以及色坐标等手段对荧光粉的晶体结构和发光性能进行表征;考察了Eu~(3+)的掺杂摩尔量对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响。结果表明:Eu~(3+)的掺杂并没有改变荧光粉的晶体类型,但是导致了晶格收缩,其基质主相是六方晶系的NaBaPO_4。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。Eu~(3+)的掺杂量为0.20 mol时荧光粉的发射峰强度最大。Eu~(3+)的光谱性质及其占据基质晶格中Ba(Ⅱ)和Ba(Ⅰ)位点的比例随Eu~(3+)掺杂量的变化而变化,改变Eu~(3+)的掺杂量可以有效调节荧光粉发射光谱中的红、橙光比例。其中荧光粉NaBa_(0.80)PO_4:0.20Eu~(3+)的性能优异,适合与近紫外LED芯片相匹配发光。     

稀土材料掺杂对硼酸盐发光粉性能的影响

用高温固相法合成了Ba_(2-X)b_(10)O_(17):x Eu~(3+)(x=0.04,0.08,0.12,0.16,0.20,0.24,0.28)红色荧光粉,并对此荧光粉的结构及发光特性进行了研究。结果表明,样品用λ_(ex)=406 nm激发时,在λ=702 nm处得到发光光谱,随着Eu~(3+)掺杂浓度的增大,样品的发光性能先增强后减弱。样品在x=0.20处发光性能最好,x0.20时,随着Eu~(3+)掺杂浓度的增大,样品发光性能增强;x0.20时,样品发生浓度淬灭,发光性能减弱。说明Eu~(3+)的掺杂浓度在Ba_(2-X)b_(10)O_(17):x Eu~(3+)红色荧光粉的发光性能中发挥重要的作用。     

白光LED用Ca_(8–x)Mg(SiO_4)_4Cl_2:xEu~(2+)荧光粉的制备及应用

采用高温固相法在强还原气氛下合成了Ca_(8–x)Mg(SiO_4)_4Cl_2:xEu~(2+)氯硅酸镁钙荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱和扫描电子显微镜对样品的晶体结构和发光特性进行了表征,探讨了Eu~(2+)掺杂量和助熔剂对发光性能的影响。结果表明:该荧光粉属于面心立方结构、Fd3空间群。样品的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,位于451~463 nm范围的激发峰强度最大;在波长为458 nm蓝光激发下样品发射蓝绿光,发射峰在508~511 nm范围。当Eu~(2+)掺杂量为0.13时样品的发光强度最佳;分别加入摩尔分数为0.2%的Ca F_2、Ba F_2、Ba Cl_2助熔剂,能提高荧光粉的激发和发射光谱强度,且加入Ba Cl_2制备的荧光粉的发射光谱强度提高12%。考察了该材料在白光LED中的封装应用性能,结果显示蓝绿色荧光粉能够有效提升白光LED的显色性,显色指数达到95以上。     

三价钆、三价锑共掺杂钙钛矿荧光粉的改性制备

采用改进固相法与传统固相法合成了钙钛矿(YAl O3:Gd~(3+)/Sb~(3+))荧光粉体,借助XRD,SEM,分子荧光光谱等手段研究了两种方法制备的GdAl O_3:Er~(3+),Yb~(3+)荧光粉结构形貌与发光性能。结果表明:在相同焙烧温度下,使用改进固相法能够得到分散均匀的,颗粒大小一致的荧光粉,而传统固相法存在一定的颗粒团聚现象。在254 nm波长激发下,改进固相法与传统固相法合成的三价钆、三价锑共掺杂钙钛矿荧光粉体系均得到425 nm左右(紫光)宽带发射光谱,归属于Sb~(3+)的~3P_1→~1S_0跃迁;发光强度随Gd~(3+)与Sb~(3+)的掺杂浓度增加先升高后降低,且改进方法所得荧光粉的发光强度一直保持高于传统固相法所得荧光粉发光强度,最高达2.09倍。最后,通过对基质晶格结构与发光离子能量传递距离对三价钆、三价锑共掺杂钙钛矿荧光粉发光机理进行可能性分析。     

红色荧光粉SrTiF_6:Eu~(3+)的合成及发光性能研究

采用固相法,两步合成制备了SrTiF_6:Eu~(3+)荧光粉,系统研究了Eu~(3+)用量对发光强度的影响,并对样品进行XRD、SEM和荧光光谱(PL)分析。结果表明,当Eu~(3+)用量为0.16 mmol时,用393 nm的紫外光激发样品,617nm处的红光发射最强。计算得到SrTiF_6:Eu~(3+)的红光发射的色坐标为(0.64,0.37),接近国际标准值(0.67,0.33),表明这种荧光粉有低激发强发射的特点,具有一定的研究意义。     

Sm~(3+)、Ce~(3+)掺杂Y_2O_3:Eu~(3+)的低温燃烧法制备及发光性能

采用低温燃烧法分别制备了Y_2O_3:Eu~(3+)和钐(Sm~(3+))、铈(Ce~(3+))掺杂的Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉,并研究了反应温度及掺杂量对荧光粉性能的影响。使用激光粒度仪、X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪,对样品的物相、粒度及发光特性进行了表征和分析。结果表明,Y_2O_3:Eu~(3+)的最佳反应温度为200℃,Sm~(3+)和Ce~(3+)掺杂Y_2O_3:Eu~(3+)的粒径分别分布在396～615 nm和531～955 nm,Sm~(3+)和Ce~(3+)的掺杂均能显著增强Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉的发光性能。     

高温固相法制备ZnMoO_4：Eu~(3+)荧光粉及其发光性质研究

采用高温固相法制备了一系列Eu~(3+)掺杂ZnMoO_4的荧光粉。采用粉末X射线衍射仪对样品的物相进行了分析,对样品的光致发光性质进行了系统的研究。Eu~(3+)最强的发射峰位于617nm处。所制备的荧光粉发光颜色为红色,并且由发光强度对比图得出Eu~(3+)离子的最佳掺杂浓度为0.04。     

铋离子掺杂纳米Y_2O_3∶Eu~(3+)红色荧光粉的光学性能研究

采用水热法结合高温烧结处理制备Bi~(3+)掺杂Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米荧光粉,并考察了掺杂Bi~(3+)对Y_2O_3∶Eu~(3+)荧光粉结构、紫外可见光吸收和发光性能的影响。X射线粉末衍射测试表明,Y_2O_3∶Eu~(3+)掺杂Bi~(3+)(摩尔分数3%)后保持纯立方相结构,纳米颗粒的平均粒径约为16.8nm。通过激发和发光光谱测试,讨论了Bi~(3+)对Eu~(3+)的敏化作用,发现Bi~(3+)离子能促进Y_2O_3∶Eu~(3+)于300~400nm的近紫外光吸收,再以能量转移的方式传给Eu~(3+)。因此,利用Bi~(3+)电荷迁移带的近紫外吸收,是实现近紫外光有效激发Y_2O_3∶Eu~(3+)荧光粉的一种重要途径。     

SrAl_2Si_2O_8:Eu~(3+/2+)荧光粉制备工艺优化及发光性能提升的研究

采用高温固相法制备了不同浓度Eu掺杂的SrAl_2Si_2O_8的样品,探究了适合此基质的助溶剂种类及用量。利用X射线衍射对样品进行结构表征,使用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了分析。在硼酸及Li_2CO_3中,选择硼酸为适合此基质的助溶剂。对样品的助溶剂所掺杂量进行探究,发现当助溶剂的掺杂为9wt%时,此基质的发光性能最优异。同时在当Eu~(2+)的掺杂浓度为0.04mol时发光强度达到最佳,样品在氧化气氛下出现了自还原现象。通过增加加入Ba~(2+)浓度,提升其Eu~(2+)的发光性能,最高发射峰出现红移,提高SrAl_2Si_2O_8自还原现象,且在Ba~(2+)掺杂为0.4mol,发光强度达到最高。     

Eu3+掺杂SiO2荧光粉的制备、结构及发光性能的研究

利用溶胶-凝胶法制备SiO_2:Eu~(3+)荧光粉,通过XRD测试对荧光粉的结构进行表征同时通过激发和发射光谱表征荧光粉的发光性能,探究了Eu~(3+)的掺杂量、退火温度、碱金属离子Na+作为敏化剂对样品的结构和发光性能的影响。结果显示样品经700℃退火处理,掺杂5mol%Eu~(3+)时发光性能最佳,且掺入Na+后,SiO_2:Eu~(3+)荧光粉的发光性能提高,Na+掺杂量在5%时其发光性能最佳。     

高效红色荧光粉Li1–xAlSiO4+x:xEu3+的制备与发光性能

以碳酸锂、氧化铝、二氧化硅、Eu_2O_3为原料,采用传统高温固相法在1150℃制备系列Eu~(3+)掺杂LiAlSiO_4红色荧光粉Li_(1–x)AlSiO_(4+x):xEu~(3+)(x=0.05～0.18)。利用XRD、SEM和光致发光光谱分别对其晶体结构,粉体形貌和发光性能进行了表征。考察了Eu~(3+)掺杂量对所制红色荧光粉发光强度、色温、色调的影响。结果表明:Eu~(3+)掺杂摩尔分数低于15.0%时,样品为单一基质;样品可以被近紫外350～420 nm波段高效激发,最强激发发射峰位于394 nm。发射光谱呈现出Eu~(3+)的特征峰,谱带峰值在593、616 nm处,分别对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2特征跃迁。最强发射对应Eu~(3+)掺杂摩尔分数为12.0%,浓度猝灭主要是因为四极-四极(q-q)相互作用,CIE坐标为(0.6464,0.3526),可应用于近紫外芯片激发LED用红色荧光粉。     

红色荧光粉Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Eu~(3+)激活的Ba_3La_6(SiO_4)_6红色荧光粉并对其发光性质进行了研究。XRD谱显示,合成样品为纯相Ba_3La_6(SiO_4)_6晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于300、364、384、395、416和466nm,其激发主峰位于395nm。在395nm激发下,荧光粉在619nm(~5D_0→~7F_2)处有很强的发射。研究了不同Eu~(3+)掺杂浓度对样品发射光谱的影响。结果显示,随Eu~(3+)掺杂量的增大,发光强度先增大后减小。Eu~(3+)掺杂摩尔分数为13%时,出现浓度淬灭,其浓度淬灭机理为电偶极-电偶极相互作用。研究了不同Bi~(3+)掺杂量对Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)发射光谱及色坐标的影响。Bi~(3+)掺杂样品中存在Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。     

Eu~(3+)掺杂MgO-A1_2O_3-SiO_2光致发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土离子Eu~(3+)掺杂MgO-A1_2O_3-SiO_2堇青石基发光材料,通过应用差热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计(PL)对样品的晶体结构及光学性能进行测试。结果表明:添加烧结助剂5wt%B_2O_3,烧结温度为1200℃时,结晶度为85.93%;Eu~(3+)的添加使得晶格产生缺陷,当Eu~(3+)的添加量为4 wt%的发光强度最强,Eu~(3+)离子最强发射峰在613 nm处,发红色荧光。