CuAl2O4和CuAl2O4：Cr荧光粉的合成及发光机理研究

采用温和的溶胶-凝胶法以酒石酸作为螯合剂制备了铝酸铜（CuAl₂O₄）和CuAl₂O₄：Cr荧光粉。X射线粉末衍射结果表明,铝酸铜干凝胶在800 ℃烧结获得了纯的立方相的铝酸铜,而CuAl₂O₄：Cr干凝胶烧结后为铝酸铜和三氧化二铬的混合相。元素组分与电荷态分析表明,铝酸铜和CuAl₂O₄：Cr荧光粉中不含其他杂质元素,且存在少量的吸附氧。扫描电镜分析表明,铝酸铜和CuAl₂O₄：Cr荧光粉的颗粒形状近似呈球形,每个大的颗粒由很多细小的晶粒组成,CuAl₂O₄：Cr荧光粉颗粒间的团聚现象较为明显。光学性质分析发现,CuAl₂O₄：Cr荧光粉颗粒间明显的团聚现象导致它的光学带隙值比铝酸铜小。采用255 nm的光激发CuAl₂O₄：Cr荧光粉,在690 nm处获得了一个强的荧光发射峰,主要归因于Cr³⁺中²E_g→⁴A_2g的跃迁。     

掺铕钼酸钆发光材料的制备及性质研究

以氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、钼酸铵(H₈Mo N₂O₄)、柠檬酸(C₆H₈O₇)为原料,采用超声波辅助溶胶-凝胶法成功制备了Gd₂(Mo O₄)₃:Eu³⁺荧光粉发光材料。讨论了Eu离子掺杂浓度和前驱体是否煅烧对荧光材料性能的影响,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(LS)对材料进行表征和分析。结果表明：在403 nm最优激发波长激发下,材料的发射峰位于470～530nm之间,Eu离子掺杂浓度及是否煅烧都会对材料的形貌和发光性能产生影响。     

Mn4+激活的La2MgTiO6红色荧光粉的合成与发光性能探究

采用高温固相法合成了Mn⁴⁺激活的La₂MgTi_1-xO₆:xMn⁴⁺红色荧光粉,利用X射线衍射、扫描电镜和荧光光谱等表征手段对荧光粉的物相结构和发光性能进行了分析。研究结果表明,Mn⁴⁺成功进入到La₂MgTiO₆的晶体结构;荧光粉的激发光谱在250～550 nm范围内存在较强的吸收,在650～750 nm的范围内有较强烈的红光发射,归属于Mn⁴⁺离子的²E_g→⁴A_2g能级跃迁,在Mn⁴⁺浓度为0.008时,发光强度最大;La₂MgTi_1-xO₆:xMn⁴⁺红光荧光粉可以作为一种有潜力的红色荧光粉应用于植物照明LED中。     

Eu3+掺杂Ba2LaZrO5.5基荧光粉的制备及发光研究

以溶胶凝胶法制备了Ba₂LaZrO_5.5:Eu³⁺荧光粉，探讨溶液的pH值、焙烧温度和掺杂Eu³⁺的量对荧光粉的结构和发光的影响。证实了当pH=3、焙烧温度为800℃时Ba₂LaZrO_5.5:21%Eu³⁺荧光粉为立方体钙钛矿结构；在280nm激发下基质Ba₂LaZrO_5.5在468nm处有较强的蓝光发射，而Ba2LaZrO_5.5:21%Eu³⁺荧光粉在612nm处有Eu³⁺的红光发射峰最强。     

硫元素掺杂的超窄带零热猝灭蓝光荧光粉：Rb Na3(Li12Si4O16–ySy):Eu2+

采用传统的高温固相法合成出了硫元素掺杂的具有473 nm和525 nm双发射的UCr₄C₄型Rb Na₃(Li₁₂Si₄O_16–yS_y):Eu²⁺窄带蓝光荧光粉,并在UCr₄C₄结构中实现零热猝灭发光性能,其发光积分强度在250℃下提升至室温的107%。Eu²⁺离子的格位占据分析及缺陷表征揭示了对应的发光调控和零热猝灭机理。采用阳离子取代策略(Ti⁴⁺部分取代Si⁴⁺)成功消除了荧光粉位于525 nm的肩带峰,将蓝光色纯度从61.1%提升至83.7%,使Rb Na₃(Li₁₂Si₃Ti O_16–yS_y):Eu²⁺荧光粉有望成为应用于液晶显示背光的蓝色发光候选材料,为UCr     

Sm3+离子激活的Ba3ZnNb2O9荧光粉的制备及发光性能

利用高温固相法合成了不同Sm³⁺掺杂浓度的Ba₃ZnNb₂O₉荧光粉,并利用X射线粉末衍射(XRD)、漫反射光谱(DRS)、荧光发射光谱及荧光寿命等表征手段对样品的结构与发光性能进行了研究。XRD结果显示纯样Ba₃ZnNb₂O₉与Ba₃ZnNb₂O₉:Sm³⁺荧光粉的衍射图完全吻合,表明Sm³⁺离子的少量引入并未对晶体结构产生影响。漫反射光谱显示样品可以被近紫外光有效激发。发射光谱表明存在基质向Sm³⁺离子的能量传递过程,Sm³⁺离子的最佳掺杂浓度为x=0.1。     

Mg粉对Al2O3-C滑板材料性能的影响

以板状刚玉、α-Al₂O₃微粉、鳞片石墨和Mg粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,制备了添加Mg粉的Al₂O₃-C材料,研究了不同温度埋炭处理后（600～1 400℃）Mg粉对不烧Al₂O₃-C材料性能的影响。结果表明：金属Mg活性高,Mg在600℃即可与O₂、CO或CO₂反应生成MgO陶瓷相,保护树脂碳不被氧化,且原位形成的MgO陶瓷相形成了紧密结合,产生强化作用,使不烧Al₂O₃-C材料的中低温强度提高;在1 000～1400℃,MgO和Al₂O₃生成MgAl₂O₄,且MgAl₂O₄的晶粒尺寸和生成量随着温度的升高而增加,对材料有增强作用;但1 400℃烧后试样的强度明显下降,这是由于生成MgAl₂O₄     

无压烧结氮化硅陶瓷的物理性能研究

以α-Si₃N₄粉末为原料,Y₂O₃和MgAl₂O₄体系为烧结助剂,采用无压烧结方式,研究了烧结温度、保温时间、烧结助剂含量以及各组分配比对氮化硅致密化及力学性能的影响。结果表明:以Y₂O₃和MgAl₂O₄为烧结助剂体系,氮化硅陶瓷在烧结温度为1 600 ℃,保温时间为4 h,烧结助剂含量为12.5%(质量分数),Y₂O₃和MgAl₂O₄质量比为1∶1时,综合性能最好;氮化硅陶瓷显气孔率为0.21%,相对密度为98.10%,抗弯强度为598 MPa,维氏硬度为15.55 GPa。     

TiO2-SiO2∶Eu3+荧光粉的制备及发光性能的研究

采用溶胶凝胶法制备TiO₂-SiO₂∶Eu³⁺发光材料，通过XRD, FTIR,荧光光谱仪的测试表征材料的结构和发光性能。结果表明，通过溶胶凝胶法成功的制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物荧光粉。FTIR证明1070cm^-1为Si-O-Si的反对称伸缩振动，795cm^-1为Si-O-Si的对称伸缩振动，937cm^-1为Ti-O-Si特征峰。荧光光谱表明以465nm为激发波长，Eu³⁺在612nm(⁵D₀→⁷F₂)红色发光最强。Ti/Si为1∶1时，Eu³⁺掺杂浓度为4mol%时发光强度最佳。     

菱形二氧化铈的水热合成及发光机理研究

采用水热法合成了菱形二氧化铈（CeO₂）发光材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见分光光度计（UV-Vis）、选区电子衍射（SAED）和荧光分光光度计（PL）研究了制备样品的晶体结构、形貌、电荷态、结晶度、光学和发光性质。XRD及XPS分析发现,二氧化铈发光材料存在大量吸附氧,氧空位浓度为1.723 7×10 ²⁰ cm ^-3。光学性质分析表明,二氧化铈发光材料在400 nm以下具有强的光吸收能力,其光学带隙（E_g）值为3.19 eV。荧光光谱分析显示,在202 nm波长的光激发下,能获得460、470、540、580 nm荧光发射峰,其色度坐标值为（0.188,0.243）。基于实验结果和理论分析,提出了相应的发光机理。     

Ba2+、MoO42-掺杂对NaCaPO4：Eu3+荧光粉发光性能的影响研究

为提高红色荧光粉的发光强度和色纯度,以硝酸钙、硝酸钠、硝酸铕、磷酸二氢铵、钼酸铵、硝酸钡为原料,采用高温固相法合成了NaCa_1-xPO₄：xEu³⁺、NaCa_1-x（PO₄）_1-y（MoO₄）_y：xEu³⁺、NaCa_1-x-zPO₄：xEu³⁺,zBa²⁺系列红色荧光粉。探讨了Eu³⁺单掺杂和Eu³⁺/MoO₄^2-、Eu³⁺/Ba²⁺共掺杂对荧光粉发光性能的影响。用X射线衍射（XRD）、荧光分光光度计、色坐标等对荧光粉的结构进行表征。研究结果表明：掺杂Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺后NaCaPO₄晶系没有发生变化,但是晶胞参数发生了变化,说明Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺进入NaCaPO₄晶格中。在393 nm紫外光激发下,荧光粉发射光谱图出现两个Eu³⁺比较强的特征发射峰,分别属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₁和⁵D₀→⁷F₂跃迁。与单掺杂16%Eu³⁺荧光粉相比,共掺杂16%Eu³⁺/3%MoO₄^2-或16%Eu³⁺/6%Ba²⁺荧光粉的发射光谱中⁵D₀→⁷F₂跃迁产生的发射峰强度均高于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的发射峰强度,其⁵D₀→⁷F₂与⁵D₀→⁷F₁发射光强度之比（R）分别为1.76（R_Mo）和1.28（R_Ba）,都大于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的R_Eu（0.99）,共掺杂Eu³⁺/MoO₄^2-荧光粉的色纯度比单掺杂Eu³⁺和共掺杂Eu³⁺/Ba²⁺荧光粉的色纯度更好。     

SPS烧结制备新型荧光玻璃材料

以实验室自制SiO2粉体和商用Ce∶YAG荧光粉为玻璃原料,采用放电等离子体烧结（SPS）技术,在1 200℃保温2 min烧结得到有望用于白光LED封装的Ce∶YAG荧光玻璃。用X射线衍射仪（XRD）、荧光光谱（PL）等方法对制备获得的荧光玻璃样品进行表征。结果显示,烧结并没有破坏Ce∶YAG荧光粉的晶体结构,且荧光玻璃主体相仍为玻璃体,该荧光玻璃在460nm具有强吸收峰,在此波长激发下发射出530 nm左右的黄光。研究结果表明,本实验制备的Ce∶YAG荧光玻璃是一种具有重要应用前景的LED封装用新型荧光材料。     

白光LED用红色荧光粉Gd2-xMo3O9:Eux3+制备和研究

用高温固相法成功制备了Gd2-xMo3O9:Eux3+,用XRD荧光光谱仪对其物相以及粉体的激发和发射光谱进行表征和研究;结果表明:在395和464nm两主激发峰均可得到616nm处红光发射峰,属于Eu3+典型的5D0→7F2的跃迁所致。由464nm激发得到的发射峰为单峰,峰宽较窄且发射强度较强。     

New Red- and Green-Emitting Phosphors, AYP2O7.5:RE3+ (A=Ca and Sr; RE=Eu and Tb) under Near-UV Irradiation

New red- and green-emitting phosphors, AY_{1− x} P₂O_7.5: x RE³⁺ (A=Ca and Sr; x =0.01, 0.03, 0.05, 0.10; RE=Eu and Tb) were synthesized by the conventional ceramic route and their photoluminescence properties under near-ultraviolet (UV) irradiation were investigated. It was found that CaYP₂O_7.5: Eu³⁺ phosphor emits strong red light when excited by a radiation of 394-nm wavelength and SrYP₂O_7.5:Eu³⁺ gives intense orange light when excited by a radiation of 396-nm wavelength. Strong green emission for AY_{1− x} P₂O_7.5:Tb³⁺ is also observed under near-UV irradiation (378 nm). When compared with emission intensity from a standard YPO₄:0.05Tb³⁺, the emission from SrYP₂O_7.5:0.05Tb³⁺ showed greater intensity values under the same excitation wavelength (378 nm). X-ray powder diffraction analysis showed that AYP₂O_7.5 has xenotime-type structure.     

废弃CRT荧光粉中稀土的提取工艺与技术

以废弃CRT荧光粉为原料,在前期稀盐酸预处理工艺的基础上,通过进一步深入研究,开发出从废弃CRT荧光粉中提取稀土的完整工艺路线。结果表明:稀酸预处理后,盐酸酸浸剩余荧光粉固体的最佳浓度为5 mol·L^-1,最佳反应温度为80℃;酸浸后稀土浸出液净化除杂的pH控制为5.5,DDTC最佳用量比为6:1;稀土净化液经草酸沉淀后煅烧的最佳温度为900℃。从废弃CRT荧光粉中提取到稀土产物Y₂O₃和Eu₂O₃的总含量为99.2%,其晶粒由若干片状晶体密实堆积成多面体结构,晶粒之间相互嵌入,呈镶嵌式接触。     

Parallel Solution-Based Synthesis Approach for Search of Lanthanoid-Activated Ca2SnO4 Phosphor Materials

In the search for new fluorescent materials among lanthanoid-activated Ca₂SnO₄ compounds, a parallel solution-based synthesis approach was applied and a new blue-emission Ca₂SnO₄:Ce phosphor was discovered; its emission intensity reaches 80% of the intensity of one of the best commercial Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ phosphors. Among 14 lanthanoid-activated materials, three categories could be distinguished with respect to the effect of the dopant ion on the excitation and emission properties of the phosphor. In addition, potential phosphors in the A–Sn–O (A=Mg, Ca, Sr, and Ba) systems were investigated and Ca₂SnO₄ was found to be the most suitable host compound for the lanthanoid-activated phosphors.     

Effects of crystal structures on luminescent properties of Eu doped Ca–Al–O systems

To investigate the correlations between the structural transformations of calcium aluminates and luminescent properties, Eu doped Ca–Al–O system phosphors were synthesized by solid-state reaction process in H₂ atmosphere with CaCO₃, Al₂O₃, Eu₂O₃, and a flux, H₃BO₃ as starting materials. Various phases such as CaAl₂O₄, CaAl₄O₇, Ca₃Al₂O₆, and Ca₁₂Al₁₄O₃₃ were achieved depending on firing temperature, flux amounts, and the mixing ratio of CaO to Al₂O₃. Among various phases, only CaAl₂O₄ contributed to a strong blue emission at 440 nm with an excitation wavelength of 330 nm.     

Luminescent properties of Pr doped ZrSiO4 phosphors

Mixtures of ZrO₂, SiO₂, Pr₂O₃, and H₃BO₃ were fired at the temperature of 1150–1350 °C under H₂ atmosphere. A single phase ZrSiO₄:Pr phosphors could be achieved at the firing temperature above 1150 °C. Crystallinity and PL properties strongly depended on the flux amounts, firing temperature, and dopant concentrations. ZrSiO₄:Pr phosphors showed a strong red emission at 615 nm and a weak red emission at 622 nm with an excitation wavelength of 295 and 450 nm, respectively. Two sets of the emission bands and excitation spectra originated from Pr³⁺ ions at Zr and Si sites, respectively.