电化学沉积法制备Gd2O3∶Eu3+薄膜的发光特性研究

采用电化学沉积法制备Gd2O3∶Eu3+荧光薄膜,通过调节Eu3+离子掺杂浓度来探究具有最佳发光效果的薄膜,利用XRD、SEM,PL光谱和EDS测试分析该种材料的物相构成及表面形貌.结果显示:电化学沉积法制备的薄膜结晶效果好,具有立方晶体结构,掺杂离子Eu3+离子均匀地分布在薄膜中;制备出的荧光薄膜有良好的发光强度,当Gd(NO3)3·6H2O与Eu(NO3)3·6H2O的体积比为10∶1时发光强度最大,但当Eu3+离子掺杂浓度过大时,会出现荧光淬灭现象,电化学沉积法可以制备出具有良好发光性能的荧光薄膜.     

Ba2B5O9Cl:Eu2+,Ln3+（Ln=Dy,Er,Ho）的光致发光和长余辉特性

采用高温固相反应法制备了系列稀土掺杂蓝色荧光粉Ba1.92B5O9Cl:Eu20.+06,Ln30.+02(Ln=Dy,Er,Ho).用X射线粉末衍射仪(XRD)对样品晶相进行了测试,用荧光光谱仪表征了样品的光致发光特性.结果表明:共掺不同稀土元素Ln3+(Ln=Dy,Er,Ho)的Ba2B5O9Cl:Eu2+样品为四方晶系;除了发光强度不同外,其激发、发射光谱的峰位置和峰形基本没有改变.通过研究荧光材料的余辉衰减曲线和热释光谱发现,Ba2B5O9Cl:Eu2+掺入的Ln3+能够延长荧光粉的余辉时间和增强初始亮度,并能不同程度地增强热释光强度,其中Dy3+是最理想掺杂稀土离子.     

Er~(3+)掺杂68Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-32PbTiO_3弛豫铁电晶体光学性能的研究

为了改善弛豫铁电单晶的光学性能,实验采用稀土离子掺杂的方式,使用高温溶液法生长了Er~(3+)掺杂68Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-32PbTiO_3(PMN-32PT)弛豫铁电晶体,利用红外分光光度计和荧光/磷光/发光分光光度计研究了晶体的光学性能.实验结果表明:Er~(3+)掺杂PMN-32PT晶体在红外波段(3~12μm)的透过率达到66%;在491nm激发光作用下,得到中心波长为530nm和550nm的绿光及650nm红光发光带,晶体具有下转换发光特性;在800nm激发光作用下,产生中心波长为530nm和543nm的绿光发光带,晶体呈现出Er~(3+)离子特有的上转换荧光发射,具有上转换发光特性.     

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。     

YAG荧光粉的制备与表征

采用高温固相法制备了不同稀土离子(M:铽(Tb),镨(Pr))掺杂的钇铝石榴石型(Y3Al5O12(YAG))荧光粉(YAG:M),并通过XRD表征了煅烧温度和掺杂的稀土离子对晶化程度的影响,荧光发射光谱(PL)表征了不同稀土离子掺杂和掺杂浓度对荧光发射强度和荧光波长位置的影响。透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析了不同条件下合成的荧光粉的分散性、粒径尺寸和粒形貌结构信息。     

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.     

掺Eu3+,Tb3+钨酸钙的共沉淀法制备及表征

采用共沉淀法成功制得了稀土Eu3+、Tb3+掺杂的CaWO4三原色荧光粉体.利用XRD表征产物的晶体结构,研究表明:由于Eu3+、Tb3+离子半径与Ca2+大小相当,稀土掺杂CaWO4的晶体结构并未引起其晶体结构的较大变化.荧光光谱仪测定样品的发光特性,结果表明:纯CaWO4产生430 nm波长蓝光,CaWO4:Tb3+产生543 nm波长绿光,而CaWO4:Eu3+则产生616 nm波长红光.     

新型近紫外激发单一基质荧光粉Sr2V2O7:Ln(Ln=Eu3+,Dy3+,Sm3+,Tb3+)的研究

为了研制一种具有优越稳定性能、易于合成、吸收和近紫外芯片匹配、发光效率高的LED用新型单一基质的暖白光荧光粉,采用高温固相反应法在空气氛围下制备了单一基质的Sr₂V₂O₇（SVO）：Ln （Ln=Eu³⁺,Sm³⁺,Dy³⁺,Tb³⁺）系列白光LED荧光粉.利用X射线衍射（XRD）和荧光光谱分别研究了样品的晶体结构,发光特性和能量传递机理,在350 nm的紫外激发下SVO基质自身发射黄绿色的宽光谱.荧光光谱的研究表明所有掺杂的样品都有一个基质电荷跃迁引起的近紫外激发宽带,而且SVO基质与稀土离子Eu³⁺,Dy³⁺,Sm³⁺,Tb³⁺之间都存在着能量传递.此外,根据Dexter理论,基质和4种稀土离子之间的能量传递机理都是电偶极-偶极相互作用.研究结果表明,通过稀土掺杂可以增强荧光强度、调控发光颜色、改善色温、提高显色指数,SVO：Ln （Ln=Eu³⁺,Dy³⁺,Sm³⁺,Tb³⁺）是适合近紫外芯片激发的单一基质白光荧光粉.     

Gd2O2S:Yb3+,Ho3+上转换发光材料的制备与表征

采用高温固相法制备了Gd2O2S:Yb3+,Ho3+上转换发光材料,并研究了激活剂Ho3+和敏化剂Yb3+之间配比、烧结的温度和烧结时间对上转换发光材料发光性能的影响,得到了最佳离子配比、烧结时间与烧结温度,用XRD、SEM、荧光光谱等对样品进行了表征.采用快进快出的制备工艺,得到的上转换发光材料尺寸约为4μm,粒度均一,具有明显的六方晶形.Gd2O2S:Yb3+,Ho3+在Ho3+/Yb3+摩尔掺杂比为0.5:18,1150℃条件下烧结2h时,发光最强.该粉体在980nm红外光照射下发出耀眼的绿光,光谱峰值位于544nm和548nm两个发射峰,对应于Ho3+离子的5F4,5S2→5I8跃迁.在1064nm红外光照射下,光谱峰值位于548nm处的主峰,对应于Ho3+离子的5S2→5I8跃迁.     

掺杂对纳米晶Y2O3:Eu3+发光性质影响的研究

在尿素作沉淀剂的条件下,采用均相沉淀法制备出掺杂不同金属离子(K ,Mg2 ,Ba2 )的Y2O3:Eu3 发光材料。通过XRD、IR、激发与发射等技术研究了材料的结构与发光性能,并考察了掺杂不同金属离子对Y2O3:Eu3 发光材料的结构和发光性能的影响。结果表明,用此方法制备的Y2O3:Eu3 发光材料的发光性能良好,同时掺杂金属离子K ,Mg2 ,Ba2 都能对Y2O3:Eu3 的发光性能有极大的影响。     

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。     

掺杂稀土氧化物的钼阴极次级发射性能的研究

为研制和开发一种理想的阴极材料,替代现有的应用于磁控管的Ba-W阴极和Th-W阴极,用粉末冶金方法制备了掺杂不同比例的一元、二元稀土氧化物的钼基体阴极材料,测试了各种材料的次级发射系数. 结果表明,掺杂后的阴极材料的次级发射性能大大提高, 掺杂复合稀土氧化物的次级发射体的发射性能优于掺杂单元稀土氧化物的次级发射体的发射性能. 同时,应用扫描电镜(SEM)和俄歇电子能谱仪(AES)研究了稀土元素在钼烧结体断口和表面的分布. 分析结果表明,稀土元素易于在晶界处偏聚,且稀土元素在试样表面的质量分数明显高于其在基体内部的质量分数.     

稀土填充热电材料CoSb_3 Sm_x和CoSb_3 Pr_x的制备及表征

在低温熔融盐体系中,采用电沉积方法室温条件下制备Sm和Pr填充方钴矿化合物.研究不同稀土填充的方钴矿CoSb3热电材料的最佳制备工艺条件.通过扫描电子显微镜观察CoSb3Smx和CoSb3Prx的表面形貌,用特征X射线谱能确定其化学成分,用X射线衍射分析其晶型结构.优化工艺条件使稀土元素达到最大填充量.研究结果表明,合金薄膜的组成为Sm0.32CoSb3和Pr0.30CoSb3.三元合金薄膜由体心立方结构的CoSb3和六方晶形的稀土单质Sm组成.     

Structure Electrical Conducting and Thermal Expansion Properties of Ln0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 (Ln=La,Pr,Nd,Sm)Ceramics

Ln0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 (Ln=La, Pr, Nd, Sm) perovskite-type complex oxides were synthesized using a glycine-nitrate process, and the structure, electrical conducting and thermal expansion properties of the resulting ceramics were examined with regard to the nature of the lanthanide cations. The results indicated that the La, Pr and Nd specimens had a rhombohedral symmetry, while an orthorhombic structure was determined for the Sm specimen. The pseudo-cubic lattice constant decreased with smaller lanthanide cations. It was found that the electrical conducting properties declined with decreasing lanthanide cation size. Fortunately, all the compositions remained rather high electrical conductivities exceeding 650Ω1.cm-1 in the intermediate temperature range (600-800℃). An appreciable thermal expansion increase at high temperatures was detected for all the compositions. Decreasing the size of the lanthanide cations resulted in an increase of thermal expansion. With respect to the high electrical conductivities, the Ln0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 oxides are considered to be acceptable as mixed conducting component in composite cathode designs together with doped ceria electrolytes.     

Synthesis and luminescence properties of Eu3＋, Sm3＋ doped （YxGd1-x）2O3： Si4＋, Mg2＋ long-lasting phosphor

A novel red long-lasting phosphor,(Y1-xGdx)2O3:Eu3+,Sm3+,Si4+,Mg2+,was synthesized by the co-precipitation method using oxalate precipitation as the precursor.X-ray diffraction(XRD),scanning electronic microscopy(SEM),integrated thermal analyzer(TG),and photoluminescence spectra(PL) as well as the ST-900PM weak light photometer were used to study the synthesis conditions,morphology,luminescence properties,and the decay time of the phosphor.The XRD results show that the products synthesized at 1400°C for 4 h...     

稀土离子掺杂纳米TiO2的谱学特性研究

采用sol-gel法制备不同稀土元素(La,Ce,Pr,Nd,Sm)掺杂TiO2纳米粒子,采用荧光光谱和紫外-可见漫反射光谱对样品的谱学特性进行对比研究。结果表明,Sm掺杂引起新的发光现象,荧光谱中两个发射峰的强度随Sm掺杂浓度的改变而改变,而其余稀土元素掺杂只影响纯TiO2发射峰的位置和强度;Ce掺杂造成漫反射光谱的吸收边发生红移,且红移幅度随Ce掺杂浓度的改变而改变,其余稀土元素掺杂则造成吸收边蓝移。     

中温氧化物燃料电池电解质材料制备和性能研究

中温固体氧化物燃料电池（SOFCs）的工作温度应低于800℃。本文重点对ZrO2基、CeO2基、Bi2O3基和ABO3型电解质材料的最新进展和发展趋势作了综述。以8%氧化钇稳定氧化锆（8YSZ）作为电解质的SOFCs,工作温度在1000℃左右。经较低价的碱土和稀土离子（Sr2＋,Ca2＋,Sc3＋和Y3＋）掺杂稳定ZrO2,在800℃,氧化钪掺杂氧化锆（Zr0.9Sc0.1O1.95,scandia doped zirconia,SSZ）的电导率（0.1S/cm）比Zr0.9Y0.1O1.95（10YSZ）的（0.03S/cm）高得多。薄膜化是改进氧化锆基电解质的电导性能的另一个途径。厚度小于10μm的YSZ基SOFCs,在800℃时功率密度最大可达2W/cm2。研究新的稳定的双掺杂电解质材料将会是CeO2基材料研究的重点。Y2O3和Sm2O3共掺杂（Y0.1Sm0.1Ce0.8O1.9,YSCO）在800℃时电导率可达到0.0549S/cm,电导活化能为0.77eV。Sr和Mg共掺杂LaGaO3（LSGM）阳离子导体已成为中低温SOFCs的重要候选电解质材料。钙钛矿型氧化物是除了Bi2O3以外氧离子电导率最高的陶瓷材料。寻求新的、优良的中温SOFCs电解质材料仍是目前推动中温SOFCs实用化的关键因素之一,薄膜化技术是研究的另一个重点。     

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。