Nd3+:YAG发光纳米纤维的制备与表征

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Nd(NO3)3]复合纳米纤维,将其进行热处理,获得了Nd3+:YAG发光纳米纤维.X射线衍射(XRD)分析表明,该复合纳米纤维为非晶态,经900℃焙烧10 h后,获得了单相石榴石型的Nd3+:YAG纳米纤维.扫描电子显微镜(SEM)分析表明,经过900℃焙烧后,获得了直径约75 nm的Nd3+:YAG纳米纤维,长度大于100μm.热分析(TG-DTA)表明,当焙烧温度高于550℃时,该复合纳米纤维中二甲基甲酰胺(DMF)、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为84.7%.傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,当焙烧温度为900℃时,生成了Nd3+:YAG发光纳米纤维.对Nd3+:YAG纳米纤维的发光性质进行了研究,对Nd3+:YAG发光纳米纤维的形成机理进行了讨论.该技术可以用来制备其他稀土石榴石型化合物纳米纤维.     

Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维的制备与表征

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVA/[Gd(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其进行热处理,得到Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.采用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR和荧光光谱对样品进行了表征.结果表明:复合纳米纤维为无定型,Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.复合纳米纤维的平均直径约为140nm,经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为81%.复合纳米纤维的红外光谱与纯PVA的红外光谱一致,600℃以上时,生成了Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm激光激发下发射出中心波长为522nm、560nm的绿色和659nm的红色上转换荧光,对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.在Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维形成过程中,PVA分子起到了导向模板作用.PVA/[Gd(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维在热处理过程中,PVA分解挥发,稀土硝酸盐分解并氧化生成Gd2O3:Yb3+,Er3+纳米颗粒,这些纳米颗粒相互联结起来形成了Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.     

LiCaPO4:Eu3+材料制备白光LED及其发光特性

采用高温固相法制备了LiCaPO4:Eu3+红色发光材料,研究了Eu3+掺杂浓度、R+或Cl-等对材料发光性质的影响.结果显示,在399 nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5DO→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰为612 nm;监测612 nm发射峰,所得激发光谱由O2-→Eu3+电...     

共沉淀法制备Y2O2SO4:Eu3+荧光粉及其光致发光研究

采用商业Y(NO3)3·6H2O、Eu(NO3)3·6H2O、(NH4)2SO4和NaOH为实验原料,通过共沉淀法制备了Y2O2SO4:Eu3+荧光粉。利用热分析(DTA-TG-DTG)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)光谱等手段对合成的粉体进行了表征。结果表明,当(NH4)2SO4引入到反应体系中时,前驱体具有非晶态结构,且在空气气氛中800℃煅烧2h能转化为单相的Y2O2SO4粉体,该Y2O2SO4粉体呈准球形,粒径范围分布在0.5~1.0μm之间,团聚较严重。PL光谱分析表明,在270nm紫外光激发下,Y2O2SO4:Eu3+荧光粉呈红光发射,主发射峰位于620nm,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁。Eu3+的猝灭浓度是5 mol%,其对应的荧光寿命为1.22 ms。另外,当(NH4)2SO4未引入到反应体系中时,采用类似的方法合成了Y2O3:Eu3+荧光粉,并对Y2O2SO4:Eu3+和Y2O3:Eu3+荧光粉的PL性能进行了比较。     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_2材料的制备及发光性能研究

采用水热法制备出NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+下转换发光材料。通过X射线粉末衍射、红外光谱、荧光激发和发射光谱对其进行表征。讨论了不同反应温度及Eu3+掺杂浓度对NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+的晶体结构和发光性能的影响,得到水热温度为180℃及Eu3+浓度为摩尔分数0.7%时,样品具有最佳的发光效果。在395nm光激发下,观察到了591nm处橙光发射峰以及616nm处强红光发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。并研究了NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+材料中Tb3+对Eu3+的敏化作用及能量传递过程。     

Ho3+掺杂Al2O3粉体、薄膜的结构及其发光性能

采用高能球磨法及脉冲激光沉积法(PLD)分别制备了不同浓度的Ho3+∶Al2O3纳米粉体及薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、荧光光谱仪等分析手段研究了Ho3+离子掺杂对Al2O3结构及发光性能的影响。XRD图谱显示粉体样品为六方α-Al2O3结构,薄膜样品为体立方γ-Al2O3结构。1wt%Ho3+掺杂的Al2O3纳米粉体在454nm、540nm附近出现由Ho3+离子能级跃迁引起的吸收峰。采用579nm的激发光源对样品进行荧光光谱检测,发现两种样品在466～492nm波段均出现F+心所引起的缺陷发光峰,且发光峰的强度随Ho3+浓度的增加而增强。     

Al3+/Eu2+共掺杂高硅氧玻璃的荧光特性

由纳米多孔玻璃制备了Al3+/Eu2+共掺杂的高硅氧玻璃,并研究了在纳米多孔玻璃基质中共掺杂Al3+离子对Eu2+离子450 nm处蓝色荧光强度和荧光峰位的影响。结果表明,共掺杂Al3+离子可分散多孔玻璃中丛聚的Eu2+离子,加之Al2O3较低的声子能量,使Eu2+离子的蓝色荧光发射显著增强;并且由于共掺杂的Al3+降低了Eu2+离子5d轨道劈裂幅度,随着Al3+离子含量的增加,Eu2+离子荧光峰蓝移。     

新型橙红色荧光粉Ca9Al(PO4)7:Sm3+的发光特性

采用固相法合成了Ca9Al(PO4)7:Sm3+橙红色荧光粉,研究了材料的发光性质。结果表明,以403nm近紫外光作为激发源时,Ca9Al(PO4)7:Sm3+呈现出多峰特征,主峰位于564、605、650和712nm,分别对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2、4G5/2→6H9/2和4G5/2→6H11/2跃迁发射,其中605nm发射峰最强,从而材料整体发射橙红光;监测605nm发射峰,对应的激发光谱为多峰特征,主峰为345、362、375、403、440和472nm;改变Sm3+的掺杂量发现,Ca9Al(PO4)7:Sm3+的发射强度表现出先增大、后减小的变化趋势,发射强度最大值对应的Sm3+掺杂量为x=0.01,即存在浓度猝灭现象;通过计算临界距离,得出造成浓度猝灭的机理为电多极相互作用;测量了不同Sm3+掺杂量下材料的色坐标发现,Ca9Al(PO4)7:Sm3+的色坐标基本不变,位于橙红色区域。研究了Ca9Al(PO4)7:Sm3+的发射强度随温度的变化情况发现,材料具有较好的温度特性,激活能为0.178eV。     

Li+增强Ho3+/Yb3+:Y2O3纳米晶的上转化发光研究

采用凝胶溶胶法制备了不同浓度的Y2O3:Ho3+/Yb3+/Li+纳米晶,并且系统研究了不同掺杂浓度对上转化荧光现象的影响。首先,通过XRD图形判断了晶体结构的生成,再通过980 nm的激光器和荧光光谱仪测得的光谱图,发现了位于520~579 nm的绿光、635~674 nm的红光等两条很强的可见光,还有一条较弱的位于743~775 nm的近红外发光。最后,通过与能级图比较和分析可以得出:它们分别是5F4/5S2→5I8,5F5→5I8和5F4/5S2→5I7荧光跃迁。可以看出:在掺杂入Li+之后,上转化荧光得到了极大增强。     

Ca10(Si2O7)3Cl2∶Eu3+荧光粉的发光特性研究

采用溶胶-凝胶法合成了Ca10(Si2O7)3Cl2∶Eu3+荧光粉,并研究了该荧光粉的微观结构及发光性能。结果显示：Eu3+掺杂Ca10(Si2O7)3Cl2荧光粉属于单斜晶系,颗粒呈现近球体和长方体形状,粒径介于400～500 nm。在395 nm近紫外光激发下,该荧光粉呈红色发射,并有5个分别位于582, 594, 615, 654和705 nm的主发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁。该荧光粉的激发光谱覆盖了320～480 nm这段波长范围,主激发峰位于395 nm。另外,该荧光粉的发光强度随Eu3+掺杂量的提高而增强。     

Photoluminescence properties of solid-state Tb^3＋ doped NaY（MoO4）2

A series of Tb^3＋ doped Na Y（Mo O4）2 are synthesized by a solid-state reaction at 550 °C for 4 h, and their luminescent properties are investigated. The phase formation is carried out with X-ray powder diffraction analysis, and there is no other crystalline phase except Na Y（Mo O4）2. Na Y（Mo O4）2：Tb^3＋ can produce the green emission under 290 nm radiation excitation, and the luminescence emission peak at 545 nm corresponds to the 5D4→7F5 transition of Tb^3＋. The emission intensity of Tb^3＋ in Na Y（Mo O4）2 is enhanced with the increase of Tb^3＋ concentration, and there is no concentration quenching effect. The phenomena are proved by the decay curves of Tb^3＋. Moreover, the Commission International de I＇Eclairage（CIE） chromaticity coordinates of Na Y（Mo O4）2：Tb^3＋ locate in the green region.     

纳米粉体Y2O3:Ti 3+ , Eu3+的光谱性能

采用共沉淀法在氮氢气氛中制备出Y₂O ₃:Ti ³⁺, Eu ³⁺纳米粉体,测量了它的XRD、激发与发射光谱,观测了形貌。通过与Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的光谱比较分析,发现Y₂O ₃中的Ti ³⁺至Eu³⁺存在能量传递,以致紫外至蓝光区域的光,均能使Eu³⁺经5D0→7F2等跃迁通道发射出610nm左右的荧光,于是增强了粉体在红橙光区发光的比重,因此可以调节粉体的发光性能。Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的吸收带从紫外延伸到蓝光区,强荧光带覆盖了整个可见光区,这预示它有望成为新一代白光LED或汞灯的光转换荧光粉。     

Ho3+/Yb3+共掺的SiO2-Al2O3-BaO-BaF2微晶玻璃上转换发光研究

制备了Ho3+/Yb3+共掺的氧氟硅酸盐玻璃, 根据玻璃样品的差热分析进行微晶化处理, 测试了Ho3+/Yb3+共掺微晶玻璃的X射线衍射(XRD)图谱、吸收光谱和上转换发光光谱。结果发现, 在980 nm LD激发下, Ho3+/Yb3+共掺的含BaF2纳米晶的氧氟硅酸盐微晶玻璃可以同时观察到绿光(544 nm)和红光(656, 748 nm)上转换发光, 分别对应于Ho3+ 离子的5F4/5S2→5I8, 5F5→5I8和5F4/5S2→5I7能级跃迁, 与未热处理的玻璃样品相比, 微晶玻璃样品的绿光发光强度增强约347倍。研究结果表明含BaF2纳米晶的氧氟硅酸盐微晶玻璃是一种潜在的上转换基质材料。     

Semiconducting ZnO Nanofibers as Gas Sensors and Gas Response Improvement by SnO2 Coating

ZnO nanofibers were electro‐spun from a solution containing poly 4‐vinyl phenol and Zn acetate dihydrate. The calcination process of the ZnO/PVP composite nanofibers brought forth a random network of polycrystalline würtzite ZnO nanofibers of 30 nm to 70 nm in diameter. The electrical properties of the ZnO nanofibers were governed by the grain boundaries. To investigate possible applications of the ZnO nanofibers, their CO and NO₂ gas sensing responses are demonstrated. In particular, the SnO2‐deposited ZnO nanofibers exhibit a remarkable gas sensing response to NO2 gas as low as 400 ppb. Oxide nanofibers emerge as a new proposition for oxide‐based gas sensors.     

基于PLD法制备ZnO:Eu3+,Li+薄膜的发光性质研究

采用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(111)衬底上生长了Eu3+、Li+共掺杂的ZnO薄膜。分别对样品进行了X射线衍射(XRD)谱测试和光致发光(PL)谱分析,重点研究了退火处理对样品结构和发射光谱的影响。XRD谱测试表明,样品具有很好的C轴择优取向。PL谱研究表明,当用325nm光激发样品时,样品的发射光谱仅由ZnO基质的紫外发射和蓝光发射组成,并没有发现稀土Eu3+的特征发光峰;样品的蓝光发射源于电子从Zn填隙形成的浅施主能级到Zn空位形成的浅受主能级跃迁;和真空中退火的样品相比,O2中制备的样品的蓝光发射减弱,紫外发光增强。用395nm的光激发时,退火前样品分别在594nm和613nm处存在两个明显的Eu3+特征发光峰,退火后的样品仅发现Eu3+位于594nm的特征发光峰,这表明,退火处理不利于稀土离子的特征发射,但O2中退火的样品ZnO基质红绿波段发射光谱明显增强。     

Er~(3+)离子及ErP_5O_(14)晶体的光谱性质

根据ErP_5O_(14)的吸收和荧光光谱,用Judd—Ofelt理论计算了在此晶体中Er~(3+)的强度参数Ω_λ(或τ_λ),由此计算了激光能级辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面等光谱参数。提出了在Peap与强度参数的总和之间存在直线关系的经验公式。讨论了ErP_5O_(14)作为激光材料的可能性。     

用于白光LED的Ca2BO3Cl:Eu2+发光特性研究

采用高温固相法,制备了适于紫外-近紫外及蓝光激发,主峰位于573nm的Ca2BO3Cl:Eu2+黄色荧光粉。研究了Ce3+以及CaCl2和H3BO3用量对材料发光特性等的影响。结果表明,添加Ce3+,明显增强了Ca2BO3Cl:Eu2+材料在紫外-近紫外区的吸收,有效地提高了材料的发射强度;添加过量的CaCl2或H3BO3,均能提高Ca2BO3Cl:Eu2+材料的发射强度,最佳的CaCl2和H3BO3用量分别为过量5mol%和15mol%。将Ca2BO3Cl:Eu2+材料与460nm InGaN芯片组合,获得了白光发射,色坐标为(0.339,0.351)。