Lu2O3∶Yb3+,Tm3+纳米晶的水热法合成和上转换发光性能研究

采用水热法制备了Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3纳米晶.研究了前驱体溶液pH对纳米晶的结构、形貌和上转换发光性能的影响.实验结果表明:制备出的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好.在980 nm半导体激光器激发下,样品发射出蓝光和红光,其发光的中心波长分别位于490和653 nm.当前驱体溶液pH为9时,Lu2O3:2％Yb3+,0.2％Tm3+纳米晶上转换发光强度最强,这是因为Lu2O3:2％Yb3+,0,2％Tm3+纳米晶的尺寸最大,其表面吸附的OH-基团最少.发射强度与激发功率的关系表明,蓝光490 nm和红光653 nm的发光是三光子过程.     

Lu2O3: Yb3+, Tm3+纳米晶的水热法合成和上转换发光性能研究

采用水热法制备了Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3纳米晶。研究了前驱体溶液pH对纳米晶的结构、形貌和上转换发光性能的影响。实验结果表明:制备出的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好。在980nm半导体激光器激发下,样品发射出蓝光和红光,其发光的中心波长分别位于490和653nm。当前驱体溶液pH为9时,Lu2O3:2%Yb3+,0.2%Tm3+纳米晶上转换发光强度最强,这是因为Lu2O3:2%Yb3+,0.2%Tm3+纳米晶的尺寸最大,其表面吸附的OH-基团最少。发射强度与激发功率的关系表明,蓝光490nm和红光653nm的发光是三光子过程。     

微波辐射辅助柠檬酸络合法制备的Ho~(3+)/Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺杂CaWO_4的白光性能(英文)

采用微波辐射辅助柠檬酸络合法制备Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4纳米晶升频转换荧光粉。将柠檬酸络合物前驱体在300~700°C热处理3 h。Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4C在400°C时开始结晶,在600°C时结晶完成。经600°C热处理的Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4主要呈球形,且形态均匀。在980 nm的激光激发下,Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4纳米晶出现肉眼可见的明亮的白色升频转换发射,这种现象来自Tm3+的475 nm蓝光发射以及Ho3+的543 nm绿光和651 nm红光发射。通过调整Tm3+和Ho3+的浓度可以控制Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4的CIE色度图从冷到暖白色之间变化。讨论了Tm3+和Ho3+浓度对升频转换光性能的影响以及与激光泵功率相关的影响机制。     

微波辐射辅助柠檬酸络合法制备的Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4的白光性能（英文）

采用微波辐射辅助柠檬酸络合法制备Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4纳米晶升频转换荧光粉。将柠檬酸络合物前驱体在300~700°C热处理3 h。Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4C在400°C时开始结晶,在600°C时结晶完成。经600°C热处理的Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4主要呈球形,且形态均匀。在980 nm的激光激发下,Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4纳米晶出现肉眼可见的明亮的白色升频转换发射,这种现象来自Tm3+的475 nm蓝光发射以及Ho3+的543 nm绿光和651 nm红光发射。通过调整Tm3+和Ho3+的浓度可以控制Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺杂CaWO4的CIE色度图从冷到暖白色之间变化。讨论了Tm3+和Ho3+浓度对升频转换光性能的影响以及与激光泵功率相关的影响机制。     

蓝绿双色可调荧光粉Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+的发光性能和能量传递研究

用高温固相法制备了蓝绿双色可调荧光粉Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+,并研究了其发光特性。在345 nm近紫外光激发下发射的分别以390和410 nm为主峰的蓝光发射带对应于Ce3+的5d→2F5/2和5d→2F7/2跃迁,峰值位于525 nm的绿光发射带归属于Eu2+的4f65d1→4f7跃迁。通过Dexter共振能量传递理论和Reisfeld近似计算得到2种离子之间存在四极矩-四极矩能量传递。当Ce3+和Eu2+的摩尔浓度分别为5%和4%时,样品的色坐标位置落在蓝绿色区域,并可以通过改变基质中Ce3+和Eu2+的摩尔比来调节荧光粉的色坐标。Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+是一种适用于近紫外芯片的新型双色可调谐白光LED用荧光粉。     

Yb3+/Er3+/Tm3+共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

制备了一种新的Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃.研究了ZnF2调整Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的Raman光谱、吸收光谱和上转换荧光光谱.结果发现,该体系玻璃具有较低的声子能量,在980 nm LD激发下,可以同时观察到明显的蓝色(476nm)、绿色(530和545 nm)和红色(656nm)上转换发光.上转换蓝光(476 nm)是由于Tm3 离子1G4→3H6跃迁,上转换的绿光(530和545 nm)是由于Er3 离子2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁,上转换红光(656nm)是由于Er3 离子4F9/2→4I15/2跃迁.根据吸收光谱以及Yb3 、Er3 和Tm3 离子的能级,分析了Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的上转换发光机理,发现上转换蓝光是一个三光子吸收过程,而上转换绿光和红光均为双光子吸收过程.研究结果表明,Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃是一种三维立体显示用激光玻璃的潜在基质材料.     

La2O3:Sm3+纳米发光材料的燃烧法合成及其性能研究

通过燃烧法制备了La2O3:Sm3+纳米材料,用XRD和TEM对其形貌结构进行了表征和分析,并研究了其发光性质。结果表明：La2O3:Sm3+纳米材料为六角结构,颗粒尺寸大约为34 nm; Sm3+的掺杂引起其衍射峰的位置发生略微的右移; Sm3+的本征激发带位于411 nm左右;在近紫外光（411 nm）的激发下,观察到 4G5/2 → 6H5/2 (568 nm)、 4G5/2 → 6H7/2 (611 nm, 强度最高) 和 4G5/2 → 6H9/2 (654 nm)三个主发射峰;发射光谱表明La2O3:Sm3+中Sm3+离子的格位对称性较低;材料样品的衰减寿命约为202 us,色度坐标大约为(0.5849, 0.4143)。     

Er~(3+)掺杂位置对Er~(3+):BaTiO_3薄膜上转换发光的影响(英文)

采用溶胶-凝胶法在LaNiO3/Si衬底上制备Er3+掺杂BaTiO3薄膜。通过XRD、AFM和PL图谱分别研究薄膜的晶体结构、形貌以及上转换发光性能。结果表明,薄膜的微观结构和发光性能与Er3+掺杂晶格的位置有关。A位掺杂薄膜较B位掺杂薄膜具有较小的晶格常数和较好的结晶。PL光谱表明:A位掺杂的薄膜和B位掺杂的薄膜都于528nm和548nm处获得较强的绿色上转换发光以及在673nm处获得较弱的红光,分别对应Er3+离子的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁。相对于B位掺杂的薄膜,A位掺杂样品有较强的绿光发射积分强度以及较弱的红光发射相对强度。这种差异可以通过薄膜的结晶状况和交叉弛豫机制来进行解释。     

溶剂热-溶胶凝胶两步法合成(Y,Gd)(P,V)O_4:Eu~(3+),Bi~(3+)荧光粉及其发光研究

采用溶剂热-溶胶凝胶两步法合成了(Y1-z,Gd z)1-x-y(P z,V1-z)O4:x Eu3+,yBi3+系列红色荧光粉。用XRD、SEM和荧光分光光度计,对试样的晶体结构、表面形貌及发光性能进行了表征。结果表明:样品为四方晶系,掺杂离子的加入对基质晶体结构影响不大;样品形貌均一,呈短杆状或椭圆状;激发光谱由位于250~400 nm的O2--V5+带和Eu3+-O2-带组成;最强发射峰位于619 nm,归属于Eu3+的5D0→7F2特征跃迁发射;Eu3+的最佳掺杂量为5 mol%(x=0.05);掺杂Bi3+、Gd3+、P5+后,样品发射强度得到显著提高,Bi3+的掺杂还会使激发带红移至400 nm。说明这类荧光粉是可用于近紫外芯片激发的白光LED用红色荧光粉。     

Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)的高温固相合成及发光性能

采用高温固相法合成了Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)荧光粉,在365nm紫外灯照射下发红色荧光。样品通过XRD、SEM以及荧光光谱分析,探讨了煅烧温度、Mn4+掺杂浓度以及助熔剂H3BO3对样品发光性能的影响。结果显示,在温度高于1400℃条件下合成的Sr2MgAl22O36:Mn4+荧光粉均为Sr2MgAl22O36单相,可被紫外、近紫外及蓝光激发,其发射光谱的峰位分别位于645,659,671nm,归结为Mn4+的2E-4A2跃迁发射;Mn4+的猝灭浓度为1.2%(摩尔浓度),助熔剂H3BO3最佳掺杂量为反应混合物的2%(质量分数)。     

Effect of Yb3+ concentration on the structures and upconversion luminescence properties of Y2O3:Er3+ ultrafine phosphors

Y2O3:Er3+ ultrafine phosphors with a varying Yb3+ ion concentration were prepared by a urea homogeneous precipitation method.The results of XRD show that all the samples are of a pure cubic structure and the average crystallite sizes can be calculated as 45,34,and 28 nm for Y2O3:Er3+ ultrafine phosphors with Yb3+ ion concentrations of 0,10%,and 20%,respectively.The lattice constant and cell volume of the ultrafine phosphors decrease with enhancing Yb3+ ion concentration.The upconversion luminescence spectra of all the samples were studied under 980 nm laser excitation.The strong green and red upconversion emission were observed,and attributed to the 2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2 and 4F9/2→4I15/2 transitions of Er3+,respectively.The intensity of red emission increases with increasing Yb3+ ion concentration.The effect of Yb3+ ion concentration on the structures and upconversion luminescence mechanism were discussed.     

三维立体显示用 Yb~(3+)/Ho~(3+)/Tm~(3+)掺杂铝硅酸盐微晶玻璃(英文)

制备了一种Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺铝硅酸盐微晶玻璃。研究了玻璃基质的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机制。发现:在975nmLD激发下,可同时观察到明显的蓝光(476nm)、绿光(544nm)和红光(656nm)上转换发光。同未热处理的玻璃相比,处理后的微晶玻璃的蓝光、绿光和红光的发光强度分别增加了41.1、7.0和0.6倍。比对色坐标发现:微晶玻璃的色坐标CIE-x=0.520,CIE-y=0.360,而未热处理玻璃的色坐标CIE-x=0.284,CIE-y=0.327。上转换发光基质分析表明,上转换蓝光是Tm3+的三光子吸收过程,上转换绿光和红光是Ho3+的双光子吸收过程。这一系列的结果表明,Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺铝硅酸盐玻璃可能对三维立体显示的潜在应用有所帮助。     

溶胶-凝胶合成Er3 和Ho3 离子掺杂的Gd2(MoO4)3上转换发光纳米晶

采用柠檬酸与乙二醇溶胶-凝胶法合成了Er3 和Ho3 离子分别掺杂的铝酸钆Gd2(MoO4)3纳米晶.用XRD证实了产物的结构,用扫描电镜与透射电镜研究了产物微观形貌与尺寸.在980nm激光泵浦下,Ho3 掺杂Gd2(MoO4)3纳米晶发出很强的位于660nm的红光,而Er3 掺杂Gd2(MoO4)3纳米晶发出很强的位于540nm左右的红光.共掺Yb3 分别对Ho3 与Er3 起着显著的敏化作用.从发光强度与激光功率变化图中可知,Ho3 与Er3 的发光均属于双子光发光过程.     

掺杂的SrAl2O4:Eux2+,Dyy3+长余辉粉的合成、表征及发光性质

采用自蔓延高温合成法制备了组成为SrAl2O4:Eu2+x,Dy3+y的2组(x:y=1:1,x:y=1:2)12种铝酸锶长余辉发光粉,测试结果表明,组成为SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125的发光亮度最好。以上述配比为依据,又分别引入了可以用于制备荧光材料的阳离子Li+、Be2+,以及既可以用于制备荧光材料也可以用于制备自激活荧光材料的阳离子Zn2+、Cd2+、Pb2+,共制得5个系列22种铝酸锶(SrAl2O4)长余辉发光粉。Zn2+0.0125的掺杂使得SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125的余辉亮度得到大幅度提高,而且SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125,Zn2+0.0125的衰减速度也明显慢于SrAl2O4:Eu2+0.0125,Dy3+0.0125。X射线衍射结果表明,掺杂少量稀土离子(Eu2+和Dy3+)不会改变SrAl2O4基质的晶体结构。另外,透射电镜分析和粒度分布结果表明,产物为疏松多孔的蘑菇云状固体,粒度在10μm左右。     

Ethanol-assistant solution combustion method to prepare La2O2S:Yb,Pr nanometer phosphor

La₂O₂S:Yb,Pr nanometer phosphor have been prepared by a novel ethanol-assistant solution combustion (EASC) method in ethanol–water solution medium via a relatively mild and slow combustion process, using ethanol as preigniting fuel and inexpensive thioacetamide as sulfur-containing organic fuel. Investigation results show: ethanol preigniting serves the role of ignition combustion decomposition reaction between rare earth nitrate and organic fuel and promotes the formation of uniform and less agglomerative rare earth oxysulfide nanocrystals. Single phase Ln₂O₂S:Yb,Pr nanocrystals are obtained with appropriate ethanol/water ratio and further annealing at 1000 °C for 2 h in reduced atmosphere. The La₂O₂S:Yb,Pr nanocrystals exhibit an intense green emission assigned to the Pr³⁺ ions ³P₀ → ³H₄ transition and a broad near infrared (NIR) emission under 980 nm pump. The defects residing in La₂O₂S:Yb,Pr nanocrystals is the probable origins for the NIR emission. The annealing process makes the green emission improve and the NIR emission weaken. After annealing treatment at 1000 °C, the upconversion luminescence intensity is close to that of the bulk sample prepared by a solid-state reaction method.     

Ce3+掺杂对GdAl3(BO3)4:Dy3+和GdAl3(BO3)4:Tb3+荧光粉发光性能的影响

用湿化学方法合成了Ce3 /Dy3 及Ce3 /Tb3 共掺GdAl3(BO3)4发光材料.利用X射线衍射仪对其进行了物相分析,结果表明:合成物为纯的六方相GdAl3(BO3)4微晶.利用荧光分光光谱仪进行光谱分析,测定了合成样品的激发和发射光谱.发现在紫外激发下,GdAl3(BO3)4:Dy荧光粉发射出很强的偏黄的白光,其发射峰分别位于480,575和665 nm,对应于Dy3 的4F9/2→6H15/2,13/2,11/2跃迁.掺Ce3 对Dy3 起到敏化作用,GdAl3(BO3)4:Dy,Ce发出很亮的暖白光,且强度是GdAl3(BO3)4:Dy的3倍左右.同时,在Ce3 /Tb3 共掺的样品中,由于Ce3 与Tb3 间的能量传递,Tb3 的541 nm特征峰显著增强.     

掺杂离子对Gd2O2S:Eu3+磷光体结构和发光性能的影响

采用高温固相反应法制备出新型红色长余辉发光材料Gd2O2S:Eu3+,Xn+(X为Mg、Si、Ti中的一种或两种),研究掺杂离子对Gd2O2S:Eu3+磷光体的晶体结构、形貌粒度和发光性能的影响。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和分光光度计等对合成产物进行分析与表征。结果表明:掺杂离子没有改变Gd2O2S:Eu3+磷光体的晶体结构,颗粒的形貌为类球形,分散性良好。同时,掺杂离子显著地延长发光材料Gd2O2S:Eu3+的余辉时间,并显示纯正的红色发光。     

(Y_(0.95)Eu_(0.05))_2O_3亚微米球、微米板片的选择合成及荧光性能的形貌依存性(英文)

采用先水热合成(150°C,12h)、后煅烧(1000°C)来实现(Y0.95Eu0.05)2O3亚微米球形和微米板片红色荧光颗粒的形貌可控合成。通过XRD、FT-IR、FE-SEM和PL等检测手段对样品进行分析。结果表明:将尿素与Y+Eu的摩尔比由10增大至40～100,得到的前驱体由碱式碳酸盐亚微米球转变为碳酸盐微米片;经1000°C煅烧所得氧化物能够继承前驱体的形貌特征;板片二维形貌的限制内部晶粒自由生长,使更多的(400)晶面暴露在板片颗粒表面;在250nm紫外光的激发下,荧光颗粒的荧光发射峰位及荧光不对称因子[I(5D0→7F2)/I(5D0→7F1),～11]均与颗粒形貌的相关性不强,但荧光强度呈现明显的形貌依存性;微米板片颗粒的尺寸大,从而其比表面积小,因此具有更高的荧光强度(微米板片在～613nm处的荧光强度为球形颗粒的～1.33倍)。     

溶胶-凝胶法制备Pt2+掺杂Bi2O3及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Pt2+掺杂的Bi2O3光催化剂(Pt/Bi原子比分别为1/100、2/100、3/100和4/100),以甲基橙为模拟有机污染对催化剂的光催化性能进行了考察。光催化剂用BET、XRD、XPS和紫外-可见漫反射进行了表征,结果表明Pt/Bi原子比为3/100时催化剂的比表面最高;经500℃焙烧后光催化剂晶型为α-Bi2O3;掺杂Pt2+后Bi2O3在可见光区的吸收增强;掺杂Pt2+后Bi 4f7/2和O 1s结合能均向低能端偏移,催化性能测试结果表明Pt/Bi原子比为3/100时的催化剂活性最高。增加的比表面、对可见光响应增强和结合能向低能端偏移均有利于提高Bi2O3光催化活性。