白光LEDs用Mn~(4+)掺杂红色荧光粉的研究进展

目前,商业化的白光LEDs主要通过"蓝光LED芯片+黄色Y_3Al_5O_(12):Ce~(3+)荧光粉"来实现白光发射,但是,Y_3Al_5O_(12):Ce~(3+)缺少红色发光成分,使得这种器件显色指数较低,色温较高,为了改善这种白光LEDs的性能,红色补偿粉成为了研究热点。本文主要阐述了Mn~(4+)掺杂红色荧光粉的最新进展,介绍了材料的合成方法,并对新型的高性能Mn~(4+)掺杂红色荧光粉所面临的问题进行了分析和总结。     

激光照明用YAG∶Ce3+荧光粉的制备及发光性能

采用高温固相反应法,通过控制温度制备了粒径为20 μm及30μm的YAG∶ Ce3+荧光粉,对制备出的荧光粉进行微观形貌表征,表明烧结温度越高,荧光粉粒径越粗,表面缺陷越少,结晶度越高.将不同粒径的荧光粉进行热淬灭测试并封装成激光照明器件进行激光测试,研究对比发现,在1580℃烧结得到的大粒径荧光粉的热稳定性及对激光的...     

一步水热法制备TeO_2∶Eu~(3+)荧光粉及其发光性能研究

通过一步水热法成功合成了(α+β)-TeO_2∶xEu~(3+)荧光粉,并研究了其发光性能。结果表明,(α+β)-TeO_2∶xEu~(3+)荧光粉的最强激发波长为464 nm,最强发射波长为614 nm。当Eu~(3+)掺杂量为6mol%时,发光性能最好,此时,其色坐标在黑体辐射线上,可发橙红色的光。因此,(α+β)-TeO_2∶xEu~(3+)荧光粉是一种用于制备暖白光LED的潜在荧光粉。     

Gd_2MoO_6:Sm~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

实验采用高温固相反应法制备了Gd_2MoO_6:Sm荧光粉,并通过X射线衍射仪和荧光分光光度计对荧光粉的结构和发光性能进行了表征,重点采用控制变量法研究不同种类助熔剂对荧光粉结构影响规律。结果表明,Gd_2MoO_6:Sm~(3+)荧光粉在紫外波段可被有效激发,发射峰值波长位于566 nm、603 nm和655 nm处;掺入少量的助熔剂不会改变荧光粉本身的晶体结构,采用适量的氟化钡(BaF_2)或氯化钡(BaCl_2)能够大幅度提升荧光粉的发光性能。     

新型红色荧光粉Na_2SrP_2O_7:Eu~(3+)的合成及其发光性质

采用高温固相法制备了Na_2Sr_(1-x-y)P_2O_7:x Eu~(3+),y Gd~(3+)系列红色荧光粉,同时探讨了Eu~(3+)及Gd~(3+)浓度等对样品结构及发光性能的影响。结果表明:在600℃下煅烧所得样品具有与Sr2P2O7类似的结构,属斜方晶系。样品的主激发峰在394 nm左右,归属于Eu~(3+)的~7F_0→~5L_6跃迁;主发射峰位于594 nm和614nm处,分别对应Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1磁偶极跃迁和~5D_0→~7F_2电偶极跃迁。在单掺Eu~(3+)的样品中,当其掺杂浓度x从0.02增加至0.34时,Eu~(3+)占据反演对称中心与非反演对称中心的数量之比逐渐增加,导致橙红比(I_(594)/I_(614))逐渐增大。共掺杂Gd~(3+)时,也有类似的现象。通过Gd~(3+)到Eu~(3+)的能量转移增强了Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1跃迁发射,此发射强度在Na_2Sr_(0.4)P_2O_7:0.1Eu~(3+),0.5Gd~(3+)中达到最大。     

红色荧光粉LiW_2O_8:Eu的制备及其发光性质

采用高温固相反应法制备了Li(4-3x)W2O8:Eux系列钨酸盐红色荧光粉,探讨了其合成工艺条件,确定了Eu3+的最佳含量为x=1,试样的最佳反应温度为850℃。该荧光粉具有较宽的激发光谱,适合与近紫外、蓝光芯片配合使用。其发射光谱主峰位于615nm,色坐标位于(X=0.666,Y=0.331)左右,具有较高的色纯度。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)红色荧光粉的制备和封装性能研究

本文采用高温固相法合成Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+)红色荧光粉,通过优化合成工艺(sample 1)以及掺杂微量元素(sample 2),有效地提升了荧光粉的初始性能。采用XRD、SEM等手段进行表征,XRD结果显示采用不同工艺和配方合成所得的荧光粉均没有杂相生成;SEM结果显示,优化合成工艺和微量元素掺杂均能改善荧光粉的形貌,提高结晶度。将sample 1和sample 2和基准样在同等条件下进行封装实验,前两者的光效分别比基准样提高3.38%和4.03%,经过500 h的加速老化后,光衰显著降低。     

Eu~(3+)掺杂浓度对Gd_(6-x)WO_(12)∶xEu~(3+)红色荧光粉发光特性的影响

采用高温固相法制备了Gd_(6-x)WO_(12)∶xEu~(3+)(x=0. 05,0. 1,0. 2,0. 3,0. 4,0. 5)红色荧光粉,并对此荧光粉的结构及发光性能进行了探讨。结果表明,其激发光谱分布在350～550 nm波长范围,较强谱峰位于395 nm、465 nm,可以被In Ga N管芯产生的360～480 nm辐射有效激发;在波长为395 nm近紫外光或者465 nm蓝光激发下,其发射光谱谱峰位于613 nm处。随着掺杂离子Eu~(3+)浓度x的增大,荧光粉荧光强度会随之增强,当强度达到最高时,Eu~(3+)掺杂浓度为x=0. 3,随着掺杂浓度x的进一步增大,强度逐渐降低,发生浓度猝灭。根据Dexter能量共振理论,其自身的浓度猝灭是由电偶极-电偶极相互作用引起的。     

高温固相法制备红色荧光粉Ca_(1-x)WO_4:xEu~(3+)及其发光性能研究

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_(1-x)WO_4:xEu~(3+)(x=0.02~0.40)。运用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱仪(PL)等对所得材料的结构、形貌以及光学性能进行了表征。结果表明,由于在基体Ca WO_4中,Eu~(3+)取代Ca2+成为发光中心,红色荧光粉Ca WO_4:Eu~(3+)的发光强度随着Eu~(3+)浓度的增加而增加,当x=0.25时,强度达最大值。     

单分散球状K2SiF6∶Mn4+荧光粉的光学性能研究

首先以H2 O2与KMnO4、KHF2为原料制备出K2MnF6粉末,然后以所制备的K2 MnF6粉末和H2 SiF6、KHF2溶液为原料通过液相球磨的方法制备出了单分散球状K2 SiF6∶Mn4+荧光粉,同时制备了一个没有采用液相球磨的对照样品.通过比较二者的结构形貌和光学性能的差别得出,单分散球状K2SiF6∶Mn4...     

SrB4O7∶Eu紫外荧光粉的制备及性能研究

采用共沉淀法合成SrB4O7∶Eu紫外荧光粉,研究不同合成温度、不同Eu含量和不同硼酸量对其发光性能的影响.结果表明:当Eu掺杂量为0.025mol,硼酸用量为4.2mol时,在温度850℃下灼烧2h,产物的结晶程度最佳;同时,其发光强度、热稳定性均已达到日本商用样品标准.     

Ce~(3+)掺杂铝酸盐荧光粉的制备及性能研究

本文于探究制备YAG黄色荧光粉的最佳工艺参数,从而提高白光LED的发光性能和生产效率。采用了高温固相法制备Ce~(3+)掺杂铝酸盐YAG(Y_(3-x)Al_5O_(12)∶Ce_x~(3+))黄色荧光粉样品,其中x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.1。实验以氧化钇,氧化铈,氧化铝为原料,添加不同助熔剂(硼酸,BaF_2)制得YAG,利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),荧光光谱分析仪(PL)等测试分析了产物的物相,形貌及发光性能等。通过对激活剂浓度不同以及助熔剂不同样品的发射光谱进行比较,得出结论:在煅烧温度1 300℃,保温时间为4 h时,当激活剂的掺杂浓度为x=0.06,生成YAG质量的3%的硼酸和3%的BaF_2混合为助熔剂时,制得的YAG∶Ce~(3+)的发光性能最好,并且在主激发光为455 nm的可见光激发下,发射光谱的发射峰值为530 nm。     

Dy~(3+)掺杂TeO_2单晶的生长及其发光性能研究

通过坩埚下降法成功生长出直径为1inch、等径部分长度达到7cm的掺0.2mol%Dy~(3+)的TeO_2晶体,该晶体主体部分无色透明、无裂纹、无明显包裹物,但后半部有裂痕,且有灰白色析出物,在可见光波段透过率约为70%。测试了TeO_2:Dy晶体的荧光光谱,观察到了Dy~(3+)离子外层4f电子能级跃迁产生的特征激发峰和吸收峰,并给出了简单的能级跃迁发光机理图。结果表明,它在363nm近紫外光激发下,能够发射中性白光,在348nm和387nm近紫外光、453nm蓝光激发下,能够发射稳定的暖白光,从而实现通过改变激发光波长调节该晶体发射不同的白光。因此,TeO_2:Dy是一种能够实现可调谐白光发射的荧光单晶候选材料。     

Y_3Al_5O_(12)∶Ce~(3+)黄色荧光粉的制备及XRD-Rietveld结构精修研究

采用水热-热解法制备了Ce~(3+)掺杂的Y_3Al_5O_(12)∶Ce~(3+)黄色荧光粉。研究发现水热-热解法的烧结温度为1200℃,比高温固相法的烧结温度降低了300℃,该荧光粉是激发峰和发射峰分别位于460nm和550nm、跃迁发射为Ce~(3+)的5d→4f的黄色荧光粉。同时通过XRD测定了Y_3Al_5O_(12)∶Ce~(3+)的晶体结构,并进行Rietveld结构精修。     

Eu_2Mo_4O_(15)∶Gd~(3+)在465nm蓝光激发下的红色发光

采用简单的沉淀法制备了白光LED用Eu_2Mo_4O_(15)∶x%Gd~(3+)(x=0,20,40,60)系列荧光粉。在465 nm蓝光激发下,该荧光粉发射强的红光,而且发射强度与Gd~(3+)的掺杂浓度密切相关。当Gd~(3+)浓度为40%时,激发效率和发光效率最大。热特性的研究表明,40%Gd~(3+)掺杂样品的热猝灭激活能约为0.55 eV。~5D_0和~5D_1到电荷迁移带(CTB)的热激发是导致发光热猝灭的主要因素。     

(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+)荧光粉的常压合成及其LED封装性能研究

通过常压合成工艺成功制备了一系列高亮度的(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+) 氮化物荧光粉,比较了常压合成和高压合成工艺对荧光粉晶体结构、光谱特性和晶体形貌的影响。荧光光谱分析表明,常压合成工艺制备的(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+)荧光材料表现出优异的荧光强度,其发射波长位于615 nm~640 nm的红光范围,实现了一定范围内的光谱调控。X射线衍射结果表明,该氮化物红色荧光材料具有正交晶系的CaAlSiN_3晶体结构,且产物中不存在杂质相。峰值波长位于615 nm和625 nm的样品能够作为光谱中的有效红色组成部分用以制备高显色性的白光LED光源。通过LED封装的优化实验,所获得的白光LED光源具有86.8 lm/W的流明效率,并具有良好的显色指数(Ra=85)。进而,通过改变氮化物红粉的组成和比例能够制备具有不同色温(4 000 K~6 000 K)的白光LED光源。     

ZnCo2O4的制备及其复合电极

制备了ZnCo2O4及ZnCo2O4/C复合电极,并分别在电解质NaCl溶液和NaBr溶液中测定了ZnCo2O4/C复合电极的电位.涂覆10次n(Zn):n(Co)=1.00:1.90的前驱体悬浊液制备的ZnCo2O4/C复合电极,在1 mol/L NaBr溶液中的过电费降低率为5.35%.     

LiMn_2O_4石墨烯包覆及掺杂Mg~(2+)的研究

使用Mg2+掺杂LiMn2O4获得黑色正极材料,并用石墨烯进行表面包覆处理,获得掺杂、包覆锂离子电池正极材料,用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、倍率充放电对材料进行表征。实验结果表明:掺杂Mg2+材料为尖晶石结构,结晶度增加;表面为球形结构,增强电池安全性;包覆材料的电池大电流充放电性能增加,可逆比容量增加;在倍率充放电电流为0.2C时,包覆质量分数为2%的石墨烯(GO)放电比容量为107mAh/g。包覆材料改善了电池的循环性能,在倍率充放电电流为0.2C时,54次循环后,其可逆比容量为92mAh/g,容量保持率为92.12%。     

新型磷灰石结构Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O:Ce~(3+)荧光粉的合成及发光性能研究

采用高温固相法制备了磷灰石结构的Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O∶Ce~(3+)荧光粉。X射线粉末衍射结果表明所合成的荧光粉为磷灰石相。系统研究了其发光性质,漫反射光谱表明该样品在200～400 nm波段中存在着较宽的吸收带,通过Kubelka-Munk方程估算了Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O∶Ce~(3+)样品的光学带隙值大约为3.7 eV。监测波长为468 nm时,激发光谱在232 nm处存在着较强的激发峰,归因于Ce~(3+)在此处发生4f-5d的能级跃迁。在232 nm波长激发下,发射光谱的最强发射峰位于468 nm处,归因于Ce~(3+)在此处发生5d-4f的能级跃迁。当Ce~(3+)的掺杂浓度超过1.0 mol%时,发生了浓度淬灭现象。CIE色度坐标显示该样品位于蓝光区域。结果表明,Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O∶Ce~(3+)荧光粉为一种可被紫外光激发的新型磷灰石结构蓝色荧光粉。     

LiMn2O4薄膜的溶胶-凝胶法制备及其电化学性质

以醋酸锂、醋酸锰、乙二醇甲醚和乙酰丙酮为原料,采用溶胶 凝胶法制备薄膜锂离子蓄电池正极材料尖晶石LiMn2O4薄膜。用X射线衍射、扫描电镜分析了薄膜的物相和表面形貌,用循环伏安法、充放电和交流阻抗技术研究了薄膜的电化学性能。结果表明该法制备的LiMn2O4薄膜均匀、无开裂,750℃退火5min得到的薄膜的首次放电容量为36μAh/(cm2·μm),经100次循环后每次循环的容量损失为0.037%,薄膜具有良好的电化学性能。