Color tunable Ba3Lu(PO4)3:Tb3+,Mn2+ phosphor via Tb3+→Mn2+ energy transfer for white LEDs

Series of UV excited Ba₃Lu(PO₄)₃:Tb³⁺,Mn²⁺ phosphors with tunable green to red emissions had been prepared using solid state reactions. Powder X-ray diffraction and Rietveld structure refinement were used to investigate the phase purity and crystal structure of the prepared samples. Under UV excitation, the Ba₃Lu(PO₄)₃:Tb³⁺,Mn²⁺ samples exhibited not only the typical Tb³⁺ emission peaks but also the broad emission band of Mn²⁺ ions due to the efficient Tb³⁺→Mn²⁺ energy transfer which had been verified by luminescence spectra and decay curves. Utilizing the Inokuti-Hirayama model, the Tb³⁺→Mn²⁺ energy transfer mechanism was determined to be the electronic dipole–quadrupole interaction. Moreover, the emission spectra of Ba₃Lu(PO₄)₃:0.80Tb³⁺,0.015Mn²⁺ sample at different temperatures manifested that our prepared phosphors possessed good thermal stability. The luminescence properties investigation results revealed the potential value of Ba₃Lu(PO₄)₃F:Tb³⁺,Mn²⁺ in application for UV excited phosphor converted white light emitting diodes.     

Li2SrSiO4:Eu2+,Tb3+中Eu2+和Tb3+的发光特性和能量传递

用高温固相法在N2/H2=95/5(v/v)还原气氛下合成了Li2SrSiO4:Eu2+,Tb3+荧光粉发光材料,通过荧光光谱研究其发光特性,并从理论上探讨了Eu2+与Tb3+之间的能量转移类型。结果表明:该发光材料主发射峰值550nm,与Eu2+在4f7-4f65d1产生跃迁有关;通过掺杂,共存于Li2SrSiO4基质中的Tb3+通过电多级相互作用将能量传递给Eu2+;在500~650nm范围内对Eu2+具有很强的敏化作用,使其在主发射峰550nm的发射强度显著增强;当名义化学组成为Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+,0.010Tb3+时,发光强度为最佳。     

Ca3La2(BO3)4:Pr3+荧光粉的制备及其发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ca₃La_1.96(BO₃)₄:0.04Pr³⁺荧光粉。通过X射线衍射(XRD)确定了样品的晶体结构,通过激发光谱和发射光谱对样品发光性能进行了研究。X射线衍射测试结果表明,样品已经成相。光谱测试结果表明,在449 nm、473 nm和485 nm光的激发下,样品的发射谱峰位于607 nm附近,这归因于Pr³⁺的¹D₂→³H₄跃迁。监测607 nm时,样品的激发谱由位于320～400 nm的宽激发带和分别位于449 nm、473 nm和485 nm处的窄激发峰组成。位于449 nm、473 nm和485 nm处的激发峰分别归因于Pr³⁺的³H₄→³P₂、³H₄→³P_1...     

Cax Mgy Alm Sin Oz:Ln(Ln=Ce3+,Tb3+,Eu3+)三色荧光粉的结构调控、发光性质及在白光二极管中的应用

基于紫外/近紫外光激发的高效三基色荧光粉的研发对于白光LED的应用发展具有重要意义。通过高温固相法合成一系列Ce³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺单掺杂Ca_xMg_yAl_mSi_nO_z (Ca₂Mg_0.25Al_1.5Si_1.25O₇,Ca₂Mg_0.5Al Si_1.5O₇,Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇,Ca₂₀Al₂₆Mg₃Si₃O₆₈)的三基色荧光粉。通过Rietveld精修、晶体结构模拟和密度泛函理...     

Gd3+/Ce3+对Tb3+掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO₂-B₂O₃-BaF₂组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd₂O₃掺量下Tb³⁺的发光性能,并确定了Gd₂O₃更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的发光都具有敏化作用,且Gd₂O₃掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce₂O_3<...     

Ce3+–Eu3+共掺Y3Al5O12透明陶瓷荧光性能

Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce³⁺共掺杂以使YAG:Ce³⁺发射谱红移。本工作报道了Ce³⁺–Eu³⁺共掺Y₃Al₅O₁₂(YAG:Ce³⁺/Eu³⁺)透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu³⁺的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr³⁺和Sm³⁺等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce³⁺/Eu³⁺透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce³⁺荧光发射随着Eu含量的...     

Sr3Y1.98(BO3)4:0.02Sm3+荧光粉的制备及光谱性质

用高温固相反应法合成了Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺橙红光荧光粉,研究了样的晶体结构性质和发光性质。荧光粉的激发光谱由宽带峰和锐峰组成。其中宽带峰位于紫外区,来自O^2-→Sm³⁺的电荷迁移带跃迁;锐峰位于近紫外和可见光区,来自Sm³⁺的f-f跃迁吸收。在403 nm的光激发下,Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺的发射光谱展示出两个较弱的发射峰(⁴G_5/2→⁶H_5/2,566 nm;⁴G_5/2→⁶H_9/2,649 nm)和一个较强的发射峰(⁴G_5/2→^6...     

GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+发光粉的可控合成与发光性质

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助水热法合成了GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+发光粉。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。XRD分析表明:GdF3晶相到NaGdF4晶相的转换可以通过改变初始溶液pH值、PVP加入量和NaF与稀土离子(Gd3+和Eu3+)摩尔配比等合成条件实现。NaGdF4∶Eu3+发光粉的形貌受合成条件的影响。荧光光谱研究表明:GdF3∶Eu3+发光粉主发射峰位于593nm处,来自于Eu3+的5 D0→7 F1磁偶极跃迁;NaGdF4∶Eu3+发光粉主发射峰位于616nm,来自于Eu3+的5 D0→7 F2电偶极跃迁。2个样品中Gd3+与Eu3+离子之间存在较好的能量传递,而NaGdF4晶格更有利于2种离子的能量传递。     

Eu3+,Ce3+共掺硼硅酸锌玻璃的发光性能及能量传递

采用高温液相法制备了50ZnO-30SiO2-20B2O3∶Eu3+,Ce3+玻璃。测试了样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:在紫外光激发下,该玻璃可以发出明亮的红色光。其中580 nm,593 nm,617 nm,655 nm和706 nm波长处的发射峰分别对应于Eu3+的5D0→7F0,5D0→7F1,5D0→7F2,5D0→7F3和5D0→7F4跃迁发射,其中5D0→7F2跃迁发射强度最大,同时发现在450 nm处存在Ce3+的5D→2FJ(J=7/2,5/2)特征发射峰。首次发现在该发光玻璃50ZnO-30SiO2-20B2O3∶Eu3+,Ce3+中存在着Ce3+→Eu3+能量传递现象,其中Ce3+起敏化作用。     

Ba3Y1.9(BO3)4:0.1Sm3+荧光粉的制备及光谱性质的研究

采用高温固相法合成了Ba₃Y_1.9(BO₃)₄:0.1Sm³⁺橙色荧光粉,对其发光性质进行了研究。样品的X射线衍射(XRD)图谱表明制得的样品为纯相。样品的激发光谱由位于200～275 nm之间的宽峰和位于300～500 nm之间的一系列锐峰组成,其中宽峰归因于O^2-→Sm³⁺电荷迁移带跃迁,而锐峰则归因于Sm³⁺的f-f跃迁吸收。在紫外光、近紫外光和可见光激发下,Ba₃Y_1.9(BO₃)₄:0.1Sm³⁺在566 nm、602 nm和651 nm处有强发射峰,分别归因于Sm³⁺的⁴G_5/2→⁶H_J/2(J=5,7,9)特征发射。通过CIE色度图可知样品发光位于橙色区。研究结果表明Ba_3...     

Single-phase silicocarnotite synthesis in the subsystem Ca3(PO4)2–Ca2SiO4

In the last years, the addition of silicon to hydroxyapatite and tricalcium-phosphate materials is being widely studied, due to the well-known influence of silicon on bone formation. Silicocarnotite (Ca₅(PO₄)₂SiO₄) presents a structure type carnotite, very close to hydroxyapatite, with a wide range of Ca²⁺, SiO₄⁴⁻ and PO₄³⁻ solid solutions. These characteristics make silicocarnotite attractive as potential biomaterial.     

Tb3+掺杂的Y2（C2O4）3-SiO2的结构和性质研究

利用溶胶-凝胶法和沉淀法相结合的方法以及高温焙烧法,制备了以Y2(C2O4)3-SiO2为基质掺杂稀土离子Tb3+掺杂的无机发光材料。TG-DTA、IR和荧光光谱研究了材料的结构和发光性质。TG-DTA谱图表明,400℃时材料中的水、乙醇及其它挥发性组分已除净,草酸钇开始分解。IR光谱显示,Si-O-Si、O-Si-O是发光材料的主要结构,并不随退火温度的升高而变化。激发光谱和发射光谱表明,在613nm监测波长下,测得最佳激发波长为273nm;最适pH为pH=4时;最佳退火温度为200℃。     

掺杂RE3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+发光性能的影响

以燃烧法合成了CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+,RE3+紫色长余辉发光材料。实验结果表明,掺杂辅助激活剂Pr3+和Ce3+对CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+磷光体发光性能有明显影响。掺杂Pr3+的CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+样品的发射峰蓝移;掺杂Ce3+的CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+样品的发射峰红移。Pr3+或Ce3+掺杂,可以提高CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+磷光体的初始亮度,Pr3+或Ce3+在其中起到增加陷阱密度,提高发光亮度的作用。     

On the local structure of Cd3+ centers in (BaGeO3)1 ? x ? y (Al2O3) x (0.45CaF2 · 0.55MgF2) y glasses

A correlation between the ¹⁵⁵Gd M?ssbauer spectra of the GdAlO₃ and Gd₃Al₅O₁₂ compounds and Gd³⁺-doped glasses in the (BaGeO₃)_{1 − x − y} (Al₂O₃) _x (0.45CaF₂ · 0.55MgF₂) _y system is revealed. The conclusion is drawn that, in the structure of the glasses under investigation, trivalent gadolinium atoms form structural units characteristic of mixed gadolinium and aluminum oxides. Original Russian Text ? S.A. Nemov, A.V. Marchenko, P.P. Seregin, 2008, published in Fizika i Khimiya Stekla.     

CaMoO4:Eu3+红色荧光粉的制备及光谱分析

采用溶胶—凝胶法合成了CaMoO4:Eu3+白光LED用红色荧光粉。用XRD和荧光光谱对物相结构、发光性能进行了分析,XRD表明Mg2+,Sr2+,Ba2+部分取代Ca2+后,只有Sr2+的取代能形成连续固溶体;荧光光谱分析表明样品在220～490 nm范围内存在基质电荷迁移吸收带和Eu3+离子f-f跃迁吸收带两个较强的能量吸收带。通过光谱拟合分析了CaMoO4:Eu3+激发光谱能量吸收带的组成,研究表明通过选择不同的掺杂离子,从而改变吸收波长,可以制备出适应于不同激发波长LED芯片的荧光粉。     

Ce4+掺杂对SrTiO3光催化剂结构及性能的影响

用溶胶–凝胶法制备铈(Ce)掺杂改性钛酸锶(SrTiO3)光催化剂,采用X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜、能谱仪、粒度分析仪检测了改性SrTiO3的结构及表面性能,并通过催化降解亚甲基蓝考察了该SrTiO3的光催化性能。研究表明:Ce4+替代SrTiO3的Sr2+,使催化剂表面的Ti4+含量减少,粒径减小,比表面积增大,提高光生电子和空穴的利用率。Ce4+改性SrTiO3催化剂表面吸附氧和吸附H2O含量增加,导致光催化活性中心增多。Ce4+的4f能级使SrTiO3形成新的能带,并且循环捕获光电子还原为Ce3+,延长光生电子和空穴的寿命,提高SrTiO3的催化活性。掺杂3%(摩尔分数)Ce4+的SrTiO3对亚甲基蓝的降解率可达98.7%。     

红色荧光粉CaWO4:Eu3+,Gd3+的合成及其发光性能的研究

利用高温固相法合成了CaWO4:Eu3+,Gd3+红色荧光粉,通过X射线衍射、X射线光电子能谱和荧光光谱等对该荧光粉进行了表征。结果表明,CaWO4:Eu3+,Gd3+的荧光强度明显高于CaWO4:Eu3+,钆离子的最佳掺杂量为0.04。同时说明了钆离子引入到CaWO4:Eu3+中对其发光性能影响的机理以及不同浓度的钆对发光强度的影响。     

表面改性剂对CaCO3:Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用微波共沉淀法制备了CaCO3:Eu3+红色荧光粉,然后分别用硬脂酸和钛酸酯偶联剂(TC-114)对其进行改性,研究改性前后荧光粉的结构和发光性能的变化。激光粒度和X射线衍射分析表明,经硬脂酸改性后的荧光粉粒径有所增加,而经钛酸酯偶联剂改性后的荧光粉粒径有所减小,改性前后结构未发生变化。红外光谱与热重分析表明,硬脂酸和钛酸酯偶联剂与荧光粉表面羟基发生了化学键合。荧光光谱测试表明,经硬脂酸改性的CaCO3:Eu3+红色荧光粉荧光强度增强,而经钛酸酯偶联剂改性后其荧光强度明显减弱,可能是由改性剂自身结构以及改性前后荧光粉表面的羟基数量和猝灭中心数量不同所致。     

温度控制的Eu3+和Dy3+掺杂α-NaYF4微晶玻璃的荧光光谱研究

采用熔融冷却退火法制备了Eu3+单掺杂和Eu3+-Dy3+共掺杂的四方相α-NaYF4微晶玻璃,通过x射线衍射研究了Eu3+掺杂的α-NaYF4微晶玻璃的结构。在25~300℃温度范围内,测试了Eu3+单掺杂和Eu3+-Dy3+共掺杂α-NaYF4微晶玻璃的变温光谱,研究了温度对Eu3+和Dy3+发射光谱的调制作用。结果发现温度的增加导致了Eu3+和Dy3+离子发射峰的荧光强度逐渐减弱。     

Structural-microstructural characterization and optical properties of Eu3+,Tb3+-codoped LaPO4·nH2O and LaPO4 nanorods hydrothermally synthesized with microwaves

Rhabdophane-type Eu³⁺,Tb³⁺-codoped LaPO₄·nH₂O single-crystal nanorods with the compositions La_0.99999-xEu_xTb_0.00001PO₄·nH₂O (x?=?0–0.03), La_0.99999-yTb_yEu_0.00001PO₄·n′H₂O (y?=?0–0.010), and La_0.99999-zTb_zEu_0.000007PO₄·n′′H₂O (z?=?0–0.012) were hydrothermally synthesized with microwaves. It is shown that the Eu³⁺,Tb³⁺ codoping does not affect the thermal stability of these nanorods, which is due to the formation of substitutional solid solutions with both Eu³⁺ and Tb³⁺ replacing La³⁺ in the crystal lattice. Moreover, it is also shown that monazite-type Eu³⁺,Tb³⁺-codoped LaPO₄ single-crystal nanorods can be obtained by calcining their rhabdophane-type Eu³⁺,Tb³⁺-codoped LaPO₄·(n,n′ or n′′)H₂O counterparts at moderate temperature in air, and that they are thermally stable. It is also observed that, for the same Eu³⁺,Tb³⁺-codoping content, the monazite-type Eu³⁺,Tb³⁺-codoped LaPO₄ nanorods exhibit higher photoluminescent efficiency than the rhabdophane-type Eu³⁺,Tb³⁺-codoped LaPO₄· (n,n′ or n′′)H₂O nanorods. Moreover, it is found that the highest photoluminescence emission corresponds to the monazite-type La_0.96999Eu_0.02Tb_0.00001PO₄ nanorods for the La_0.99999-xEu_xTb_0.00001PO₄ system. However, for those compositions energy transfer from Tb³⁺ to Eu³⁺ does not occur. In addition, for an efficient energy transfer to occur, a content of at least 1?mol% Tb³⁺ is needed in all the studied materials.