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。     

Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉的制备及性能

采用高温固相法制备Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射和结构精修研究了其物相组成和晶体结构以及该荧光粉的激发光谱、发射光谱、漫反射光谱、荧光热稳定性等发光性能。结果表明:该荧光粉具有磷灰石结构,Eu~(2+)和Mn~(2+)可占据结构中的2种阳离子格位。当Eu~(2+)的掺杂量为1%(摩尔分数)、Mn~(2+)的掺杂量为2%时,此荧光粉发光性能最好;荧光粉的发射光谱为450～550 nm的宽发射带,峰值位于478 nm,其激发光谱为220～400 nm的宽激发带,峰值位于302 nm,其色坐标值为(0.203 5,0.307 8);Mn~(2+)的掺杂有效的促进了荧光粉对近紫外光区域的吸收。当温度提升至150℃,Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:0.01Eu~(2+)和Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:(0.01Eu~(2+),0.02Mn~(2+))荧光粉的发射光谱强度分别为室温的34.46%和51.79%;Mn~(2+)的掺杂显著提升了其热稳定性。     

白光LED用Na_(0.45)La_(3.16)W_5O_(20):Eu~(3+)红色荧光粉的发光性质研究

采用共沉淀法制备了Eu~(3+)掺杂Na_(0.45)La_(3.16)W_5O_(20)红色荧光粉,利用XRD、荧光光谱等方法对荧光粉的组成结构及发光性能进行了表征。结果表明,Na_(0.45)La_(3.16)W_5O_(20):Eu~(3+)荧光粉在612nm波长光监测下的激发光谱是由一宽带和系列锐峰组成,其最强激发峰位于蓝光465nm处,这与目前被广泛使用的蓝光LED芯片的输出波长以及商业化生产的460nm光源相匹配。该荧光粉可以被465nm蓝光有效激发,得到614nm处Eu~(3+)非常强的5D0→7F2电偶极跃迁发射峰,是一种能够较好应用在近紫外激发的白光LED用红色荧光粉材料。     

双色可调荧光粉MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+)的发光性能和能量传递机理研究

采用高温固相法制备了双色可调荧光粉MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+),并对其晶体结构和发光特性进行了研究。在340 nm紫外光激发下荧光粉的发射光谱由两个谱带组成,以445 nm为主峰的蓝光发射带归属于Eu~(2+)的4f~65d~1→4f~7能级跃迁,峰值位于565 nm的黄光发射带则对应于Ce~(3+)的5d→4f(~2F_(2/7),~2F_(2/5))跃迁。根据Dexter共振能量传递理论和Reisfeld近似计算得到Eu~(2+),Ce~(3+)之间存在电偶极-电偶极能量传递过程。当Eu~(2+)和Ce~(3+)的掺杂浓度分别为0.01和0.06时,荧光粉的色坐标位置落在黄绿光区域,并可以通过改变基质中Eu~(2+)和Ce~(3+)的摩尔比来调节荧光粉的色坐标。MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+)是一种适用于紫外芯片的新型双色可调谐白光LED用荧光粉。     

白色荧光粉Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+)的发光性能及能量传递

采用高温固相法制备了系列荧光粉Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+),研究了材料的发光性能。结果表明:Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+)在250~400 nm范围内有较强的吸收,且Ce~(3+)到Mn~(2+)存在能量传递,当Mn~(2+)掺杂量合适时,材料发射白色光。Ce~(3+)到Mn~(2+)的能量传递机理为电偶极–电偶极相互作用,利用浓度猝灭方法计算得到了能量传递的临界距离为1.33 nm。测得Ba_2B_2O_5:0.03Ce~(3+),0.07Mn~(2+)的色坐标为(0.309,0.292),色温为6 036 K。当测试温度为150℃时,材料的发射强度仍可以保持为室温时的80.0%。表明Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+)在紫外基白光LEDs领域有一定的潜在应用价值。     

关于白色荧光粉Y_2(MoO_4)_3:Dy~(3+),Tm~(3+)的制备及其发光性能的研究

本论文采用高温固相法,制备一系列LED用白色荧光粉Y2-x(Mo O4)3:x Dy~(3+)和Y2-x-y(Mo O4)3:x Dy~(3+),y Tm~(3+)。并对此系列白色荧光粉进行测试,结果表明白光是由Tm~(3+)的蓝光发射(456 nm)以及Dy~(3+)的蓝光发射(485 nm)和黄光发射(581 nm)而组合产生的;在Y2-x(Mo O4)3:x Dy~(3+)荧光粉中,当Dy~(3+)的掺杂摩尔分数为4%时色坐标为(0.3205,0.3300)最接近白光的标准色坐标值(0.33,0.33),当Dy~(3+)为5%时强度达到最强,而4%时强度稍弱;在Y1.95-y(Mo O4)3:0.05Dy~(3+),y Tm~(3+)系列荧光粉中,确定Dy~(3+)为5%,改变Tm~(3+),当Tm~(3+)的掺杂摩尔分数为2%时其色坐标值(0.3260,0.3222)最接近标准白光,且强度也为最强;在Y1.95-y(Mo O4)3:0.05Dy~(3+),y Tm~(3+)基质中存在Tm~(3+)→Dy~(3+)能量传递现象。     

黄绿色长余辉发光材料Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Dy~(3+)的发光特性及机理（英文）

采用高温固相法制备了Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Dy~(3+)荧光粉,研究了荧光粉的发光特性及发光机理。结果表明:Ba_2B_2O_5:Dy~(3+)没有表现出长余辉发光特征,当掺杂Ce~(3+)于Ba_2B_2O_5:Dy~(3+)后,荧光粉材料仍呈现为白色发光特征;但是Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Dy~(3+)表现出了明显的黄绿色长余辉发光特性,该发光主要由陷阱所释放导带电子与发光中心Dy~(3+)的直接复合而产生的。研究结果将对长余辉发光材料的发展具有很好的参考意义。     

近紫外激发Ba_2ZnW_(1-x)Mo_xO_6:Eu~(3+),Li~+红色荧光粉的制备及其荧光性能

通过高温固相法制备了系列Ba_2ZnW_(1-x)Mo_xO_6:Eu~(3+),Li~+红色荧光粉,研究了Mo~(6+)离子掺杂对样品的晶体结构以及荧光性能的影响。结果表明:部分Mo~(6+)离子取代W~(6+)离子后,样品的激发波长发生红移,最大激发波长从316 nm转移到373 nm,使得样品能有效地被近紫外光(350～420 nm)激发。Ba_2ZnW_(0.6)Mo_(0.4)O_6:Eu~(3+),Li~+在373 nm波长的激发下,所得的荧光强度最强。Eu~(3+)离子的特征跃迁仍以~5D_0→~7F_1(598 nm)跃迁为主,但~5D_0→~7F_2(615 nm)跃迁得以加强。通过其发射光谱计算所得色坐标为(0.6385,0.3611),接近标准红色色坐标。Ba_2ZnW_(0.6)Mo_(0.4)O_6:Eu~(3+)Li~+作为红色荧光粉在被近紫外激发的白光LED中具有很好的应用前景。     

α-Zn_3(PO_4)_2:Eu~(3+)的合成及发光性质

采用共沉淀法制备了Eu~(3+)掺杂α-Zn_3(PO_4)_2基红色荧光粉,利用XRD和荧光光谱对其晶体结构、发光性能进行了研究。结果表明,样品为纯α-Zn3(PO4)2,晶相为单斜相。样品在612nm波长光监测下得到的激发光谱图主要由一宽峰和一系列尖峰组成,其中396nm处的激发峰强度最大,这说明此荧光粉可被商业化生产的蓝光InGaN LED芯片有效激发。样品在396nm近紫外光激发下,在593nm和612nm处表现出较强的发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2电偶极跃迁。     

黄色荧光粉Sr8ZnLu(PO4)7:Eu2+,Mn2+的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备新型黄色荧光粉Sr_8ZnLu(PO_4)_7:Eu~(2+), Mn~(2+)。分别通过X射线衍射,扫描电镜和荧光光谱研究了材料的物相结构,形貌和发光性能。单掺Eu~(2+)样品在250～450 nm范围内出现宽峰吸收,预示着该材料可被近紫外芯片有效激发。Eu~(2+)发射光谱峰值位于520 nm,发光猝灭的机理被确定为偶极-偶极相互作用。在Eu~(2+)-Mn~(2+)共掺样品中荧光粉展现400～700 nm范围可调的宽峰发射。研究表明Sr_8ZnLu(PO_4)_7:Eu~(2+), Mn~(2+)黄色荧光粉在近紫外芯片激活的白光LED领域有潜在应用。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)固溶Ba_2Si O_4:Eu~(2+)荧光增强机理

采用高温固相法在还原气氛得到(Ba_(1-x)Me_x)_(1.95)Si O_4:0.05Eu(Me=Ca,Mg)荧光粉。采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、元素分析仪、荧光光谱仪对样品进行分析,结果表明:Ca~(2+)、Mg~(2+)在Ba_2Si O_4相的固溶度分别为10%(摩尔分数,下同)和30%,其对应荧光粉比Ba_2Si O_4:Eu在紫外激发绿色荧光亮度有明显提高(365 nm激发下亮度为Ba_2Si O_4:Eu的110%、140%,254 nm激发下则为105%、125%)。(Ba_(1-x)Ca_x)_(1.95)Si O_4(0.1x≤0.3)为T相而非Ba_2Si O_4相,故离子半径与Ba~(2+)更接近的Ca~(2+)反而比Mg~(2+)在Ba_2Si O_4相的固溶度更低;Ca~(2+)、Mg~(2+)在Ba_2Si O_4中固溶,使得晶格参数略微减小,且b比c减小更快,即Ca~(2+)、Mg~(2+)更倾向取代9配位Ba~(2+)(II)而非10配位Ba~(2+)(I);固溶有利于粉末结晶状况提高(衍射峰增强、半峰宽变窄)。Eu~(2+)(I)比Eu~(2+)(II)对绿光贡献更大,Ca~(2+)、Mg~(2+)可促进Eu~(2+)(I)/Eu~(2+)(II)比值提高。Eu4d高分辨光电子谱表明,Ca~(2+)、Mg~(2+)对Eu离子的价态无明显影响。由此可见,Ca~(2+)、Mg~(2+)固溶可提高Ba_2Si O_4相粉末结晶程度、促进Eu~(2+)进入发光效率更高Ba~(2+)(I)位置,同时不影响Eu~(2+)的价态稳定性,是固溶提升Ba_2Si O_4:Eu荧光粉发光性能原因所在。     

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。     

白光LED用Sr_3Gd(PO_4)_3:Dy~(3+)荧光粉的光谱性能

以碳酸锶、氧化钆、磷酸氢二铵、氧化镝为原料,使用人工智能箱式炉在空气气氛中1300℃下反应11h,合成了Sr_3Gd(PO_4)_3:Dy~(3+)荧光粉。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对样品进行了表征。结果表明,Sr_3Gd(PO_4)_3基体中含有少量Sr_3(PO_4)_2杂质相时有利于提高荧光粉的发光强度。在365 nm紫外光激发下,Sr_3Gd(PO_4)_3:Dy~(3+)系列样品可以通过单一基质获得白光,在白光LED领域具有潜在的应用前景。     

Bi~(3+)浓度对Y_2O_3基荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了Y_2O_3:x Bi~(3+)[x=0.05–1.00%(摩尔分数)]荧光粉,研究了Bi~(3+)掺杂浓度对荧光粉相组成、微观形貌及发光性能的影响。结果表明:Bi~(3+)掺杂量增加会引起Y_2O_3基质晶格膨胀和晶胞体积增大;荧光粉呈等轴状颗粒形貌,且随着Bi~(3+)掺杂量的增加,粒径逐渐从250 nm增加到600 nm。Y_2O_3:x Bi~(3+)荧光粉在波长为335 nm的紫外光激发下,其发射光谱由370、410和483 nm 3个宽带发射组成。370 nm紫外光发射和410 nm蓝光发射分别是由Bi~(3+)的S_6位点的~3A_u→~1A_g和~3E_u→~1A_g电子跃迁产生,483 nm蓝绿光发射是由C_2位点的~3B→~1A电子跃迁产生。当Bi~(3+)掺杂浓度为0.25%时,荧光粉发光性能最优;掺杂量大于0.25%时,由于Bi~(3+)间的偶极–偶极相互作用,产生浓度猝灭现象。所制备的Y_2O_3:0.25%Bi~(3+)荧光粉的色坐标为(0.159 2、0.218 1),显色指数Ra为69.27,表明这种蓝绿色荧光粉在白光LED领域具有良好应用前景。     

NaGd(WO_4)_2:Eu,Sm红色荧光材料的制备及发光特性

采用固相法合成了白光LED用红色Na Gd_(1–x–y)Eu_xSm_y(WO_4)_2(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30;y=0,0.01,0.02,0.03,0.04)系列荧光粉。分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜、发光光谱等测试手段分析了粉体样品的物相、形貌与发光性质。结果表明:Na Gd(WO_4)_2的最佳合成温度为1 000℃,且在1 000℃合成的粉体的颗粒尺寸比较均匀,平均粒径在2~3μm左右。Na Gd_(1–x–y)Eu_xSm_y(WO_4)_2系列荧光粉均可被近紫外光(393 nm)和蓝光(464 nm)有效激发,其最强发射峰位于615 nm处,属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁。并且由于Sm~(3+)和Eu~(3+)离子之间存在着有效的能量传递,使得Sm~(3+)的掺入能有效的增加Eu~(3+)的发光强度,Eu~(3+)和Sm~(3+)的最佳掺杂量分别为25%(摩尔分数)和2%。     

单基质白光荧光粉(Ca_(0.45)Sr_(0.5)Eu_(0.05))_7(SiO_3)_6Cl_(2-2x)F_(2x)的制备及发光性能研究

采用自助熔剂法,制备出了F-掺杂的不刺眼(Ca_(0.45)Sr_(0.5)Eu_(0.05))_7(SiO_3)_6Cl_(2-2x)F_(2x)(0.5≤x≤0.9)LED用单基质白光荧光粉;利用XRD、SEM、荧光光谱等测试手段对该类荧光粉的结构、形貌及发光性能进行表征。研究表明:通过自助熔剂法合成得到了高结晶性的单基质白光荧光粉;在紫外光激发下有两个发射峰,峰位分别位于466nm和578nm左右,发光范围涵盖整个可见光区;分析认为两个发射带归结为处于两个不同发光中心上的Eu~(2+)的5d-4f发射;当掺杂量x为0.5、0.7、0.9时,在338nm激发下荧光粉均发白光。     

蓝光激发KY(MoO_4)_2:Pr~(3+)荧光粉微晶玻璃的制备及发光性能研究

通过高温固相法,在550℃下煅烧4h,制备了KY(MoO_4)_2:Pr~(3+)新型红色荧光粉,通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL),研究了其结构和发光性质。结果表明:煅烧温度为550℃、煅烧时间为4 h时,样品的发光强度最好;随着Pr~(3+)浓度的变大,样品的发光强度不断增加,当Pr~(3+)的摩尔掺杂量为4%时,样品的荧光强度达到最大,继续增加Pr~(3+)的浓度,由于浓度猝灭,样品发光强度降低。KY(MoO_4)_2:Pr~(3+)在456 nm处可被蓝光有效地激发,样品的发射峰波长主要位于609、627、657 nm处,其中在657 nm处发射出较强的红光。在不同Pr~(3+)掺杂浓度下,KY(MoO_4)_2:Pr~(3+)的色坐标均显示出相近的值,并且均位于红色区域。KY(MoO_4)_2:Pr~(3+)有望用于蓝光激发白光发光二极管(白光LED)的红色荧光粉。     

电荷迁移态敏化Ba3Gd2WO9:Eu3+红色荧光粉的光学性能

采用高温固相法制备了一系列不同Eu~(3+)掺杂浓度的Ba_3Gd_2WO_9:Eu~(3+)红色荧光粉,并对其结构、形貌、光致发光以及电致发光特性进行了研究。结果表明:Eu~(3+)的~7F_0→~5L_6激发带坐落在O~(2–)→W~(6+)电荷迁移带的肩部,后者有效提高了395 nm处激发线宽与强度;在近紫外光激发下,~5D_0→~7F_2电偶极跃迁与~5D_0→~7F_1磁偶极跃迁强度相当,反映出Eu~(3+)同时占据具有中心和非中心对称的多个结晶学格位。根据荧光强度与掺杂浓度的变化趋势,确定出最佳Eu~(3+)掺杂量为50%(摩尔分数),并得出浓度猝灭是由Eu~(3+)间电偶极-电偶极相互作用引起;利用~5D_0–电荷迁移态共振跃迁模型分析了荧光温度猝灭行为,并计算得到热活化能为0.367 3 eV。将此荧光粉涂覆在近紫外LED芯片上,得到了性能优良的红光和白光LED灯珠。     

Zr~(4+)取代对Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3:Eu~(3+)荧光粉结构和荧光特性的影响

采用固相法制备了不同Zr~(4+)取代量的(Ba_(0.97)Eu_(0.03))(Mg_((1–x)/3)Nb_(2(1–x)/3)Zr_x)O_3荧光粉,研究了Zr~(4+)取代量对荧光粉的晶体结构以及荧光特性的影响规律。随着Zr~(4+)取代量的增加,当x=0.05时,体系发生了从六方相到立方相的转变,发光行为有所减弱;当x0.05时,体系为立方相,Zr~(4+)的引入使BO_6八面体扭转程度增强,能级简并消除,B—O成键范围变大,基质对近紫外光区域的光吸收增强,来源于基质的电荷迁移带强度增加,增强了对Eu~(3+)的敏化作用,使稀土Eu~(3+)在近紫外与蓝光区域的激发与发射均得到增强。Zr~(4+)取代后,荧光粉的色坐标由从(0.658,0.342)移动到(0.642,0.358),是一种适用于近紫外(395 nm) LED芯片激发的红色荧光粉。     

YAG:Ce~(3+)@SiO_2核壳结构荧光粉制备及荧光特性

以碳酸氢铵和氨水混合溶液为沉淀剂,采用甲醇辅助共沉淀法制备以SiO_2为核、YAG:Ce~(3+)为壳的核壳结构YAG:Ce~(3+)@SiO_2纳米荧光粉。采用热分析(TG-DTG)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对粉体进行表征。XRD表征结果表明,前驱体经过1 000℃煅烧3 h制备的YAG:Ce~(3+)样品为YAG纯相,YAG:Ce~(3+)@SiO_2样品为YAG相和SiO_2相。TEM表征结果表明,YAG:Ce~(3+)@SiO_2核壳结构中SiO_2核的大小为30~40 nm、壳厚约为10 nm。YAG:Ce~(3+)@SiO_2荧光粉激发光谱为双峰结构,主要激发峰为451 nm,与Ga N的蓝光发射匹配;发射光谱为一宽带,主峰波长为525 nm,能与Ga N的蓝光组合形成高亮度白光。而且YAG:Ce~(3+)@SiO_2的激发光谱和发射光谱的强度比YAG:Ce~(3+)粉体强。