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。     

Li_6SrLa_2Nb_2O_(12):Pr~(3+)的发光性质

用高温固相法制备了Li6SrLa2Nb2O12:Pr3+,并通过X射线衍射仪及荧光光谱仪分析了其结构和发光性质.结果表明:激发光谱出现NbO7-6吸收和Pr3+的4f→4f5d激发跃迁;发射光谱出现强的绿光发射,其峰值位于491nm,同时在610nm处有弱的红光发射,这两种发射分别属于Pr3+的3P0→3 H4和1 D2→3 H4的电荷跃迁.Pr3+在Li6SrLa2Nb2O12:Pr3+中的最佳掺杂浓度为0.5mol%.     

应用于白光显示的碲酸盐玻璃上转换发光特性

用高温熔融法制备了Tm3+/Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-La2O3)样品,测试了玻璃样品的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机理。结果发现:在975 nm,波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(525、546 nm)和蓝光(475 nm)三基色上转换发光,分别对应于Er3+的4F9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和Tm3+的1G4→3H6能级跃迁;随着Yb3+掺杂含量和泵浦功率的增加,样品的上转换发光强度都得到了一定程度的提高;通过调整稀土掺杂的浓度,得到了接近于标准白光(EE)发射。     

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%。     

ZrF2-SiO2基质中Er3+在蓝/绿波段的上转换发光

为了进一步探讨稀土Er3+掺杂材料在蓝/绿可见波段和紫外波段的上转换发光机制,制备了掺杂Er3+的ZrF2-SiO2材料,测量了样品的吸收谱和在980 nmLD激发下的上转换荧光发射谱,研究了上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系.分析了稀土Er3+中4f电子跃迁的特征.证实了在980 nmLD的激发下,ZrF2-SiO2:Er3+在404 nm、445 nm和525 nm、548 nm附近的蓝/绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA),得到了2H9/2→4I15/2、4F5/2→4I15/2蓝光三光子过程和4S3/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2绿光双光子过程上转换发光机制.     

掺Dy3+的Ge-Ga-S玻璃上转换发光性质的研究

采用熔融-猝冷法制备了Dy3+掺杂的Ge-Ga-S玻璃样品,用差热分析法分析了玻璃的热学稳定性,研究了该玻璃样品的吸收光谱性质.应用Judd-Ofelt理论计算了Dy3+的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ωt(t = 2,4,6).探讨了862 nm波长激发下玻璃上转换发光的机理,以及掺杂离子浓度与上转换发光强度的关系.结果表明862nm激光泵浦掺杂0.5 wt% Dy3+的玻璃样品,可以观察到很强的576 nm的黄光,对应于Dy3+4F9/2→6H13/2的跃迁.     

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+。     

燃烧法制备Yb3+/Er3+共掺杂CeO2纳米粉及其上转换发光特性研究

采用燃烧法制备了Yb3+/Er3+共掺杂CeO2纳米晶发光粉末,并通过改变稀土硝酸盐和甘氨酸的比例对合成样品的颗粒度进行控制。通过X射线衍射及扫描电镜对所得粉体进行了检测,分析其微观结构及形貌特征;并对样品在980 nm激光激发下的上转换发光特性进行了研究。结果表明,nG/nN=0.36,退火温度为1 000℃时,所得样品结晶最好,晶粒尺寸约为50 nm;掺杂物质的量分数为3%Er3+时,粉体的上转换发光效果最好;当Yb3+的物质的量浓度为10%且Er3+的物质的量浓度为3%时,所得CeO2:Yb3+/Er3+纳米晶粉体获得的上转换发光效果最好;用980 nm激发光源激发CeO2基质时,可观测到峰值位于525,545,557,654和674 nm的上转换发光,其中525 nm处被识别为2H11/2→4I15/2跃迁,545,557 nm处为4S3/2→4I15/2跃迁,654,674 nm处为4F9/2→4I15/2跃迁。     

掺Eu3+，Dy3+的Zn3(BO3)2纳米材料的发光特性

采用共沉淀法合成了一系列掺杂Eu3+，Dy3+的Zn3(BO3)2纳米发光材料，X射线衍射测定其物相为单斜晶系的Zn3(BO3)2，平均粒径为15～25?nm左右,同时研究了Eu3+，Dy3+掺杂样品的发光特性.在Eu3+和Dy3+共同掺杂的体系中，可以观察到由于Eu3+，Dy3+之间的能量传递使Eu3+强烈敏化Dy3+的发光现象.     

Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃的能量传递和上转换发光

制备了Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃.研究了980 nm泵浦下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于吸收光谱对Pr3+在TZN玻璃进行了Judd-Ofelt分析,计算了荧光跃迁几率,激发态辐射寿命,和荧光分之比.在450-750 nm范围内有多处上转换荧光,依次为479 nm(3P0→3H4),542 nm(3P0→3H5),589 nm(1D2→3H4),621 nm(3P0→3H6),651 nm(3P0→3F2)和687 nm(1D2→3H5).其中651 nm(3P0→3F2)红光明显强于其它以Pr3+ 3P0为初始能级的上转换光(479 nm,542 nm,621 nm).通过Dexter理论,计算得到了碲酸盐玻璃中Yb3+→Pr3+共振能量转移参数为CD-A=2.67×10-40 cm6/s, 转移效率为16.5%.     

Eu~(3+)掺杂钠钙硅玻璃光谱性质的研究

钠钙硅普通玻璃是现在应用最广的一种玻璃,特别是用在建筑物上,研究稀土掺杂钠钙硅玻璃发光性能有实际意义。利用高温熔融法制备了Eu3+掺杂钠钙硅系发光玻璃。测试了不同浓度Eu3+掺杂下钠钙硅系玻璃的激发光谱、发射光谱,分析了Eu3+掺杂浓度对其发光性能的影响,并研究了稀土离子Tb3+、Dy3+的敏化作用对玻璃发光特性的影响。结果表明:在掺杂浓度0.1 mol%~1.0 mol%范围内没发现浓度猝灭现象;Eu3+掺杂钠钙硅玻璃用394 nm(7F0→5L6)激发时主要有5个发射带集中于(5D0→7F0-4)跃迁,对应的发射峰分别为577 nm,590 nm,611 nm,652 nm,702 nm;等摩尔量的Dy3+掺入对玻璃的发光起到敏化作用,Tb3+与Eu3+共掺时,由于Tb3+自身发光分散了激发Eu3+发光的能量从而降低Eu3+特征发射强度。     

ZrF2－SiO2基质中Er^3＋在蓝／绿波段的上转换发光

为了进一步探讨稀土Er^3 掺杂材料在蓝／绿可见波段和紫外波段的上转换发光机制，制备了掺杂Er^3 的ZrF2-SiO2材料，测量了样品的吸收谱和在980nmLD激发下的上转换荧光发射谱，研究了上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系．分析了稀土Er^3 中4f电子跃迁的特征．证实了在980nmLD的激发下，ZrF2-SiO2：Er^3 在404nm、445nm和525nm、548nm附近的蓝／绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA)，得到了^2H9／2→^4I15/2,^4F5/2→^4I15/2蓝光三光子过程和^4S3/2→^4I15/2,^2H11/2→^4I15/2绿光双光子过程上转换发光机制。     

Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉。XRD结果显示：所合成的荧光粉具有单一相石榴石结构。荧光光谱分析表明,在蓝光激发下,Lu3Al5O12：Sm3+样品的发射光谱的峰值波长为568nm和614nm,Sm3+的最佳掺杂摩尔分数为6.3%;Lu3Al5O12：Ho3+发射光谱峰值波长为549nm,Ho3+样品的最佳掺杂摩尔分数为4%。在Sm3+、Ho3+共掺Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+荧光粉中,Sm3+、Ho3+均为发光中心,样品的发射光谱中同时出现单掺Sm3+、Ho3+的特征发射峰。可见,Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+可用作暖白光LED用荧光粉。     

Tm3+/Yb3+共掺碲镓酸盐玻璃上转换光谱研究

研究了808 nm和977 nm激光二极管泵浦下铥/镱共掺TeO2-Ga2O3-BaO-ZnO玻璃光谱特性并讨论了TM3+离子浓度对上转换光谱的影响.在977 nm激光二极管泵浦下,观测到TM3+/Yb3+共掺碲镓酸盐玻璃强476 Nm上转换蓝色(1G4→3H6)和较弱的650 nm上转换红色(1G4 →3F4和3F2,3→3H6)荧光.分析表明476 nm蓝光辐射为三光子吸收过程,650 nm红光为双光子和三光子混合吸收过程;在808 nm激光二极管泵浦下,上转换蓝色荧光为双光子吸收过程.实验发现,随TM3+离子掺杂浓度的增加,TM3+ 离子的上转换荧光强度也随之增加,当TM2O3掺杂浓度超过0.2 mol %时,荧光强度开始下降,出现明显荧光猝灭现象;当TM3+为0.3 mol%时,蓝光对红光的强度比为8倍.     

Tb~(3+)/Sm~(3+)掺杂CaF_2微晶玻璃的结构和发光性质

采用传统熔融法制备Tb3+/Sm3+掺杂的SiO2-B2O3-Na2O-CaF2-NaF氟氧化物基质玻璃,通过热处理获得Tb3+/Sm3+共掺杂的CaF2的微晶玻璃.用差热分析(DTA)、X射线衍射图谱(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和荧光光谱等对样品进行分析.XRD研究结果表明:基质玻璃经680℃热处理1 h后获得了Tb3+/Sm3+掺杂的CaF2的微晶玻璃,估算的CaF2晶粒尺寸为37 nm.发射光谱研究结果表明:由于Tb3+/Sm3+进入到低声子能量的CaF2微晶中,与基质玻璃相比微晶玻璃的发射特征峰强度明显增强.同时也证实Tb3+和Sm3+之间的能量转移过程及其Sm3+离子的自猝灭现象.     

掺Er3+重金属氧氟锗酸盐玻璃的上转换发光研究

研究了Er3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱、上转换光谱和拉曼光谱,分析了重金属氧氟锗酸盐玻璃中Er3+的上转换发光机理.结果表明通过975 nm的激光二极管激发,在室温下同时观察到强烈的绿光(529 nm和551 nm)和红光(657 nm)发射,分别是由于Er3+离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁,并且均为双光子吸收过程.拉曼光谱研究表明氟离子在玻璃网络中具有重要作用.     

Upeonversion Luminescence of Er3＋, Tin3＋ and Yb3＋ Co-doped Gd3Ga5O12 Nanocrystals

A series of Er3+,Tm3+ and Yb3+ doped Gd3Ga5O12 nanocrystals were prepared by a combustion method.The X-ray diffraction(XRD),field emission scanning electron microscope(FESEM)and upconversion(UC)emission spectra were used to characterize the samples.The results of XRD indicate that Gd3Ga5O12:Er3+,Tm3+,Yb3+ nanocrystals with cubic phase can be obtained.Under the excitation of a 980 nm laser,the different rare earth ions doped Gd3Ga5O12 nanocrystals show upconversion luminescence involving the green emission attributed to the 2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2 transitions of Er3+ ions,respectively,the red emissions assigned to the 4F9/2→4I15/2 transitions of Er3+ ions and the 1G4→3F4 as well as 3F2,3→3H6 transitions of Tm3+ ions,respectively,the blue emission attributed to 1G4→3H6 transitions of Tm3+ions,and the near-infrared assigned to the 3H4→3H6 transitions of Tm3+ ions.The CIE coordinates for the samples are calculated.The dependence of their upconversion luminescence properties on Yb3+ ion concentration is investigated.     

球型CaMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的水热合成及其光致发光性质

利用水热法在低温下制备了CaMoO4:Eu3+发光材料,考察了不同稀土掺杂浓度等条件对产物性能的影响,并利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)等手段对样品的微观结构和光谱性能进行了表征。结果表明:160℃下水热法制备的CaMoO4为纳米颗粒组装成的球状结构;当Eu3+掺杂质量分数为9%时,CaMoO4:Eu3+荧光粉呈现出2条较强发射峰,其中在615nm处的发光强度最强,红橙比(R/O)为6.5/1。     

Soft chemical synthesis and luminescence properties of red long-lasting phosphors Y202S：Sm3＋

Sm3＋-activated Y2028 red phosphors were prepared by the combustion method and microemulsion method at the first time. X-ray characterization and electron diffraction show that, Y202S：Sm3＋, Ti4＋, Mg2＋ samples prepared by these two methods are pure hexagonal crystals in structure with a trivial change due to dopants. Scanning electron microscopy （SEM） results show that the product presents an almond-like sheet in uniform size. Under the excitation of 269 nm ultraviolet light, Y202S：Sm3＋ samples fabricated by these two methods exhibit three main groups of red emission lines located at 564, 604, and 656 nm, respectively, which are attributed to the transitions of 4G5/2 →6H5/2, 4G~/2 →6H7/2, 4G5/2 →6H9/2, respectively. The samples prepared by microemulsion are seven times higher in fluorescent emission intensity and half time longer in afterglow time than that prepared by combustion.     

沉淀法制备形貌可控YVO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)粉体及其发光性能

采用沉淀法合成了YVO4:Eu3+,Bi3+荧光粉,利用XRD,SEM和TEM对样品的结构和形貌进行表征,并用荧光光谱仪测试了样品的激发和发射光谱。X射线衍射图分析表明,所制得的荧光粉与YVO4的物相一致,样品属于体心四方相。其扫描电镜和透射电镜照片显示颗粒为纺锤形,大小比较均匀,长径为250nm左右,短径为100nm左右。在275nm近紫外光激发下,该荧光粉的发光峰分别归属于Eu3+的5 D0→7 F1(596nm),5 D0→7F2(617nm,621nm),5 D0→7F3(654nm),5 D0→7F4(702nm)辐射跃迁。最强发射位于617nm左右,属于红光。研究了Eu3+浓度对样品发光强度的影响。随着Eu3+浓度的增加,发射峰强度增大,当Eu3+摩尔分数为12%时,峰值强度最大。Bi3+对Eu3+的发光有一定的敏化作用,当Bi3+摩尔分数达到5%时,敏化作用最强。