Sol-Gel法制备SrHfO3:Ce闪烁材料及发光特性

用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)合成SrHfO3:Ce纳米粉体,研究煅烧温度及pH值对前驱体的作用以及掺杂不同含量Ce3+对试样发光特性的影响.用TG-DTA、XRD、SEM等测试手段对试样进行了表征.结果表明:溶胶pH值控制在2.8时,经900℃煅烧得到SrHfO3:Ce粉体粒度均匀,粒径约为50 nm,掺杂Ce摩尔含量1.5%时试样的发光相对峰值最高.385 nm波长作用下激发光谱存在200～340 nm宽带谱,分别在218,242,308 nm波长处出现3个激发峰.用218 nm激发的发射光谱在380,487和526 nm处分别有3个峰值谱带;242 nm激发处有一个谱带峰值在393 nm波长处;308 nm激发的发射光谱有一谱带,峰值在403 nm处,后两者发射光谱的相对强度比前者弱,原因是由于稀土Ce3+离子能级之间的跃迁几率存在差异造成.     

BaHfO3:Ce闪烁陶瓷的制备及发光性能

通过掺杂摩尔分数为0.3%的稀土Ce3+,制备了BaHfO3:Ce闪烁陶瓷,用XRD,TG-DSC,SEM及TEM表征了BaHfO3:Ce物相及形貌,研究了不同烧结工艺下BaHfO3:Ce的致密化及显微组织.结果表明:前驱体的晶化转变存在三个阶段,在900℃煅烧2 h合成出BaHfO3:Ce纳米粒子,形貌为近球状,粒径尺寸约为15 nm.经真空烧结与常压烧结的样品致密化和显微组织存在明显差异:前者在1750℃真空烧结保温1.5 h,样品基本致密化,晶粒尺寸在40-50 μm范围内;而后者晶粒尺寸分布离散性较大.真空烧结后的闪烁陶瓷和同组分粉体样品在530 nm波长的激发光谱中分别存在380-420 nm紫色和420-450 nm蓝色的发光谱带,在391,398和445 nm波长处均出现较强峰值,对应着Ce3+4f→5d能级跃迁的吸收,这表明该闪烁陶瓷的发光强度高于同组分粉体样品.     

CHARACTERISTICS OF BaHfO3∶Ce NANO—POWDER

用湿化学共沉淀法制备了掺杂Ce的BaHfO3纳米粉体,采用XRD,TEM及TG-DTA等手段分析了粉体合成过程的物相变化及特性;用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明:先驱沉淀物经1000℃煅烧2 h,合成出多边形貌、分散性良好、粒径尺寸为30-50 nm的BaHfO3:Ce纳米粉体.掺杂Ce浓度(摩尔分数)为0.3%的BaHfO3的谱峰相对强度最高,其激发光谱在393和445 nm处出现2个激发峰. 393 nm波长激发的发射光谱主要由两个光谱带组成,其峰值分别位于485和530 nm波长处;用445 nm波长激发时,483 nm附近的峰已不明显,只在529 nm有一个较宽的发射峰. BaHfO3:Ce的发光特性由激活Ce3 的5d-2F5/2和5d-2F7/2宽带跃迁产生,其激发光谱和发射光谱均为宽带谱.     

共沉淀法制备BaHfO3：Ce纳米粉体及发光性能

研究以草酸和氨水作为沉淀剂制备BaHfO3:Ce纳米粉体的工艺.用XRD、TEM等测试技术,分析不同沉淀剂对粉体合成中的物相变化、形貌及Ce3 '掺杂量对粉体激发光谱和发射光谱的影响.结果表明:以氨水做沉淀剂在900℃煅烧2 h合成的BaHfO3:Ce粉体形貌近似球形,平均粒径约15 nm.用草酸做沉淀剂、合成温度为1 000℃时其粉体形貌呈多边形,粒径约60 mn.微量Ce3 的掺杂不改变BaHfO3的晶体结构.Ce3 掺杂量(摩尔分数)为0.3%的JBaHfO3发射光谱相对峰强度最高,当Ce3 掺杂量大于0.3%时出现浓度淬灭现象.粉体的激发和发射光谱均存在较宽的谱带,主要由激活Ce3 的5d→2F5/2和5d→2F7/2宽带能级跃迁产生.     

Y2-x-yGdxEuyO3纳米材料制备过程中的固溶行为及其发光性能

用柠檬酸螯合法制备Y2-x-yGdxEuyO3纳米粉体(x+y≤2),通过FTIR,XRD和SEM分析了制备过程中的物相变化以及pH值对粉体形貌的影响.测试了Y2-x-yGdxEuyO3晶格常数和晶胞体积,分析了Gd与Eu在Y2O3中的同溶行为及其发光性能.结果表明:在pH<3的体系中制备Y2-x-yGdxEuyO3粉体较为适合,经900℃煅烧2 h可完全合成出立方相的Y2-x-yGdxEuyO3;在pH=l时,加入少量乙二醇(5%,体积分数)时得到粉体形貌最佳,粒径约90 nm,近球形.样品的发光性能和Y,Gd的配比以及Eu的含量有关,当化学配比为Y0.2Gd1.65Eu0.15O3时样品发光强度最高,y值超过0.15会发生浓度猝灭,导致发光强度降低.     

Y2-x-yGdxEuyO3纳米材料制备过程中的固溶行为及其发光性能术

用柠檬酸螯合法制备Y2-x-yGdxEuyO3纳米粉体（x＋y≤2）,通过FTIR,XRD和SEM分析了制备过程中的物相变化以及pH值对粉体形貌的影响．测试了Y2-x-yGdxEuyO3晶格常数和晶胞体积,分析了Gd与Eu在Y2O3中的固溶行为及其发光性能．结果表明：在pH〈3的体系中制备Y2-x-yGdxEuyO3粉体较为适合,经900℃煅烧2h可完全合成出立方相的Y2-x-yGdxEuyO3;在pH=1时,加入少量乙二醇（5％,体积分数）时得到粉体形貌最佳,粒径约90nm,近球形．样品的发光性能和Y,Gd的配比以及Eu的含量有关,当化学配比为Y0.2Gd1.65Eu0.15O3时样品发光强度最高,y值超过0．15会发生浓度猝灭,导致发光强度降低．     

Y3Al5O12:Eu3+在紫外区域发光特性的研究

以金属硝酸盐和稀土氧化物为初始原料,柠檬酸为配位剂,采用柠檬酸-凝胶法在1000℃下制备了结晶性较好的掺杂三价铕离子的钇铝石榴石红色荧光粉,该方法比普通固相反应的烧结温度降低了约450℃。X射线衍射结果表明,合成的样品具有Y3Al5O12立方晶系晶体结构,Y3-x Eux Al5O12(0.025≤x≤0.15)的晶格参数a随x的增大而增大。通过对掺杂Y3-x Eux Al5O12(0.025≤x≤0.15)材料的激发和发射光谱研究,发现其最有效激发波长为位于240 nm左右的宽吸收带,归属于Eu3+→O2-的电荷转移跃迁(CTS),最强发射峰波长为590 nm,对应于Eu3+的5D0→7F1跃迁。柠檬酸凝胶法制备样品与固相法制备样品相比较,其发射强度较低,但红橙比较大,色纯度好。     

离子交换法制备ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为沉淀剂,采用离子交换法制备了ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶,通过XRD,TEM,HRTEM和EDS等对晶体的结构、形貌及化学成分进行了表征,利用3D荧光光谱、激发光谱和发射光谱研究了Eu~(3+)在ZrO_2纳米晶中的发光性质。结果表明,焙烧温度在800℃以下所得的ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶主要为四方结构,晶粒尺寸约为5—20 nm,随着焙烧温度的升高,样品的晶结构发生了细微变化,从900℃开始出现了少量单斜晶,由ZrO_2:Eu~(3+)的3D荧光光谱确定了其最佳监测波长和发射波长,在394 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO_2中Eu~(3+)的590 nm(~5D_0→~7F_1)和606 nm(~5D_0→~7F_2)特征发射谱,随着相结构细微的变化,发射光谱的形状及强度均发生变化,说明ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶的发光性质对其结构非常敏感。     

Er3+掺杂位置对Er3+:BaTiO3薄膜上转换发光的影响

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528 nm和548nm处获得较强的绿色上转换发光以及在673 nm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.     

柠檬酸溶胶-凝胶法制备CaYAl_3O_7:Ce~(3+),Tb~(3+)蓝绿色荧光粉

以柠檬酸为螯合剂,金属硝酸盐为原料,采用溶胶-凝胶法制备CaYAl3O7:Ce3+,Tb3+蓝绿色荧光粉。应用差热分析仪、X射线衍射仪和荧光光谱仪表征前驱体热分解特性及在不同制备条件获得的荧光粉晶体结构和发光性质。结果表明,在还原气氛下经900℃煅烧就可获得发光性能优异的CaYAl3O7:Ce3+,Tb3+蓝绿色荧光粉,Ce3+和Tb3+之间的有效能量转移导致了360nm激发下可产生较强的Tb3+发光。     

共沉淀-热处理工艺合成YAG:Ce3+荧光粉的研究

采用共沉淀法制各Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce3 )荧光体前驱粉末,采用差热分析(DTA)、傅里叶红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等测试分析手段,对凝胶经不同温度烧成的Y3Al5O12:Ce3 荧光粉的成相过程、晶体结构及其发光性能进行了测试与分析.DTA和XRD结果表明,经1200℃煅烧后,凝胶转变为单相性良好的YAG立方相,空间群为Ia3d(230).PL谱测试结果表明,煅烧热处理获得的YAG:Ce3 荧光粉的激发光谱由2个主峰位于340nm和469 nm的激发峰组成,分别对应于2F5/2→5D和2F7/2→5D的跃迁;发射谱主峰位于537 nm,属于Ce3 的5d→4f特征跃迁发射.不同Ce掺杂浓度的YAG:Ce3 荧光粉的发光性能研究结果表明,随着Ce掺杂浓度增加,荧光粉发光强度先增加后减小,呈现浓度淬灭现象,当x=0.06时,发光强度达到最大值.     

Ce~（3＋）,Tb~（3＋）激活的Ln（BO_3,PO_4）绿色荧光粉的合成与真空紫外光谱特性

针对目前PDP用商品绿粉余辉时间较长,以及合成稀土硼酸盐与稀土磷酸盐工序长、能耗高等缺点,本研究以自制的磷酸硼（BPO4）和稀土氧化物为原料,采用一步烧成法合成了结晶良好的Ce3＋、Tb3＋激活的Ln（BO3,PO4）（Ln=La,Y,Gd）绿色荧光粉,并对其在147 nm激发下的光谱性质进行了研究。结果表明：Ln（BO3,PO4）：Ce3＋、Tb3＋（Ln=Y,La,Gd）激发光谱是由来自BO33-和PO43-基质敏化带的120~175 nm和来自Tb3＋离子的4f→5d跃迁的多宽带的175~300 nm组成;改变基质稀土离子,发射光谱中的荧光分支比和色坐标也随之改变,其中以Gd（BO3,PO4）：Ce3＋、Tb3＋荧光粉的荧光分支比为最高;拟合Gd（BO3,PO4）：Ce3＋、Tb3＋荧光粉的衰减曲线后,得出其荧光寿命为2.92 ms,10%的余辉为6.7 ms,优于Zn2SiO4∶Mn2＋商品粉,能够满足PDP器件的要求。     

微反应器中LaPO4:Ce3+, Tb3+纳米发光颗粒的制备及表征

以Ln(NO3)3·6H2O(Ln=Ce,Tb)及NaH2PO4·2H2O为原料,乙二醇为溶剂,在微反应器中合成了铈铽共掺杂磷酸镧(LaPO4:Ce3+,Tb2+)纳米发光颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪对LaPO4:Ce3+,Tb3+纳米发光颗粒的物相、微结构和荧光性能进行了表征.结果表明:LaPO4:Ce3+,Tb3+纳米发光颗粒具有六方晶系的晶体结构,形貌不规则,粒度为20 nm左右、窄的粒度分布的纳米颗粒,并且颗粒分散均匀,具有较强的荧光性能.     

溶胶-凝胶工艺制备SrTiO3:Pr,Ce红色荧光粉及其发光性能研究

通过溶胶-凝胶法结合热处理工艺合成了SrToO3:Pr3 红色荧光粉,研究了共掺Ce离子及其浓度变化对荧光粉发光强度的影响规律.采用X-射线衍射分析(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱仪(PL)等测试手段对前驱体及热处理样品的相形成过程、物相组成及样品的发光性能进行了测试与表征.荧光光谱测试发现,热处理样品在615nm处存在一个强的红色发光峰,可归属于Pr3 的1D2→3H4跃迁;而激发谱则由一个主峰位于348 nm处的宽带激发带和一系列强度较弱的窄峰构成,分别归属于Pr3 的4f-5d带间跃迁和4f-4f(3H4-4PJ,J=0,1,2和3H4-1D2)跃迁过程.对掺杂不同浓度Ce离子制备的共掺SrTiO3:Pr3 ,Ce荧光体发光性能的研究结果表明,随着掺杂Ce浓度的增加,荧光体发光强度依次下降,对该现象的相关作用机制进行了讨论.     

纳米GdPO4：Eu^3＋的制备、结构和发光特性

采用沉淀法，在不同pH值、EDTA二钠盐参加和不同温度等条件下制备出纳米GdPO4：Eu^3＋。利用X射线衍射，扫描电镜和荧光光谱等测试手段对制备的纳米GdPO4：Eu^3＋的结构，形貌和发光性能进行了研究。XRD和SEM研究结果表明：所有样品均为纯GdPO4相，纳米粒子的大小、形貌和晶面的发育与合成条件有关；发射光谱和激发光谱的研究结果表明：^5Do-^7FJ特征发射峰强度和激发光谱的强度随pH值和烧结温度的提高而增强，EDTA二钠盐参加合成的样品，由于在表面残留有机基团使发光强度降低。纳米粒子的猝灭浓度约为8％（摩尔分数，下同）。     

Preparation of YAG：Ce^3＋ phosphor by sol-gel low temperature combustion method and its luminescent properties

YAG：Ce^3＋ phosphor was prepared by sol-gel low-temperature combustion method. The effects of the precursor properties and calcining temperature on the crystallization process, microscopic morphology and luminescent properties of phosphor were studied. The results indicate that the pure phase of YAG can be obtained at 800 ℃ by sol-gel low temperature combustion method, using citric acid as complexing agent. When the molar ratio of metal ion to citric acid is 2.0 and pH value is 2, the crystallinity increases and the phosphor particle size grows up gradually with the increase of the calcining temperature. The powders were characterized through thermal analysis, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope analysis. The excitation spectra of YAG：Ce^3＋ phosphor take on a double peak structure, and the peak value of the main excitation spectra occurs at 460 nm and that of the emission spectra is near 530 nm. With the gradual increase of the calcining temperature, the peak position of excitation and emission spectra remains basically unchanged, but its relative intensity increases gradually.     

机械合金化＋热处理制备高纯Ti3SiC2粉体

以3Ti/Si/2C/0.2Al粉体为原料,采用机械合金化和真空热处理的方法合成了高纯度的Ti3SiC2粉体,并分析了粉体颗粒的外观形貌.结果表明,对3Ti/Si/2C/0.2A1粉体机械合金化4 h,可以生成Ti3SiC2和TiC的混合粉体.采用真空碳管炉对机械合金化粉体产物进行热处理,可以显著提高粉体中Ti3SiC2含量.热处理温度对粉体Ti3SiC2含量有很大的影响,过高或过低都不利于提高粉体中Ti3SiC3含量.在1150℃保温2 h得到的粉体产物Ti3SiC2含量最高,达到97.1 v01%.热处理产物粉体颗粒比较细小,适合做复合材料的原料.