Mg2+或Zn2+掺杂的Ca(WO4)1-x (MoO4)x∶ Eu3+ 荧光粉的制备及发光性能研究

以三氧化钨(WO_3)、三氧化钼(MoO_3)、碳酸钙(CaCO_3)和三氧化二铕(Eu2O_3)为原料,通过高温固相法制备了Eu3+激活的钨钼酸钙Ca(WO4)1-x(MoO4)x∶Eu3+红色荧光粉,探究固溶成分变化对材料发光特性的影响。在Eu3+和Li+摩尔分数均为10%条件下,钨酸根离子(WO24-)被不同摩尔分数的钼酸根离子(MoO24-)替换,Ca2+被不同摩尔分数的Mg2+和Zn2+替换。通过X射线衍射仪对样品进行结构分析,通过激发光谱和发射光谱对所制样品的发光性能进行研究。结果表明:当焙烧温度为800℃,(MoO4)2-摩尔分数为25%,Li+和Eu3+摩尔分数均为10%,Mg2+摩尔分数为1%时,荧光粉的发光强度最好,其激发峰位于～352nm处,发射峰在～612nm处; Zn2+摩尔分数为3%时,荧光粉发光强度最好,其激发峰位于～294nm处,发射峰在～612nm处。     

Eu3+掺杂对Li2BaSiO4荧光粉发光性能的影响

采用凝胶-燃烧法制备了Li2BaSiO4∶Eu3+红色荧光粉。用X射线衍射分析(XRD)表征了Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的结构,重点考察了激活剂Eu3+的浓度对Li2BaSiO4∶Eu3+发光强度的影响。结果表明,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉为六方晶系结构。以394nm的近紫外光激发样品,Li2Ba1-xSiO4∶xEu3+荧光粉发红光,其中以614.4nm发射峰发光最强。在800℃灼烧3h条件下,当Eu3+的浓度为5.5%时,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发光性能最佳。Eu3+的掺杂对Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发射光谱的峰形和峰位无明显影响。     

水热法制备SrMoO4:Eu3+红色发光材料及其发光性能

以Eu2O3、Sr(NO3)2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,采用水热法合成了Eu3+离子掺杂的Sr0.6MoO4∶Eu0.43+红色荧光粉。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光粉的结构和光致发光性能。结果表明,制备的荧光粉颗粒分散均匀,形状呈类四方双锥状,粒径在0.5～2μm之间,荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射出峰值位于614nm的红光,激发波长与紫外和蓝光LED芯片相匹配。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。     

Eu2+、Dy3+、Li+共掺杂CaSi2O2N2荧光粉的发光性能

采用高温固相反应法制备了一系列白光LED用CaSi2O2N2:0.05Eu2+,xDy3+,xLi+(0≤x≤0.03)荧光粉.利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行了分析,结果表明:Dy3+和Li+离子的掺入没有改变CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的主晶相.利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现所有样品的激发光谱均覆盖了从近紫外到蓝光的较宽范围,400 nm激发下得到的发射光谱为宽波段的单峰,峰值位于545 nm左右,是Eu2+离子5d-4f电子跃迁引起的.Dy3+离子掺杂可以提高CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的发光强度,Dy3+与Li+共掺杂可进一步提高荧光粉的发光强度,当Dy3+和Li+的掺杂量为1mol%时,荧光粉的发光强度达到最大值,是单掺杂Eu2+的荧光粉发光强度的157%.     

Bi3+、Y3+掺杂对Gd2(MoO4)3:Eu3+发光性能的影响

采用高温固相法制备Bi3+、Y3+掺杂LED用小颗粒红色荧光粉Gd2(MoO4)3∶Eu3+.通过X粉晶衍射仪、F-4500荧光分光光度计、JSM-35CF型扫描电子显微镜对离子掺杂后的红色荧光粉进行检测和表征.结果表明,经过Bi3+、Y3+掺杂,红色荧光粉Gd2(MoO4)3∶Eu3+的相对发光强度提高,荧光粉晶体的结构完整、颗粒细小均匀,平均粒径约为2靘,具有较好的涂覆性能,能满足白光LED用红色荧光粉的要求.     

Zn2+含量对Ca0.925-xZnxMoO4:Eu0.0753+红色荧光粉发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Ca0.925-xZnxMoO4∶Eu30+.075红色荧光粉,并对粉体的物相结构、发光性能、粒径方面进行研究。实验得出,适量的Zn2+取代Ca2+没有改变Ca0.925MoO4∶Eu30+.075的晶体结构,而且明显提高了Ca0.925-MoO4∶Eu30+.075的发光强度。同时,掺杂Zn2+可以使红色荧光粉Ca0.925-xZnxMoO4∶Eu30+.075的电荷吸收带发生红移,Zn2+的最佳掺杂量为7%(原子分数)。对Ca0.925MoO4∶Eu30+.075和Ca0.855Zn0.07MoO4∶Eu30+.075进行对比研究,得出Ca0.855Zn0.07MoO4∶Eu30+.075的粒径稍大,但是其发光性能优于Ca0.925MoO4∶Eu30+.075。     

白光LED用新型红色荧光粉Sr5（BO3）3Cl:Eu3+的制备与发光特性

采用高温固相法合成了Sr5(BO3)3Cl:Eu3+新型红色发光材料,并对其结构和发光特性进行了研究。X射线衍射测试表明合成材料为纯相Sr5(BO3)3Cl晶体。材料的主发射峰位于587,596,613nm和626nm,对应Eu3+的5 D0→7F1,7F2辐射跃迁。监测626nm发射峰,激发光谱主峰位于392nm,可被InGaN管芯有效激发。通过时间分辨光谱测得Eu3+离子5 D0能级的荧光寿命约为2.28ms。研究了Eu3+离子掺杂浓度对Sr5(BO3)3Cl:Eu3+发光性能的影响,结果随着Eu3+离子浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为16%(摩尔分数)。计算了Eu3+离子浓度猝灭的临界距离为1.46nm。测量了不同Eu3+浓度样品的色坐标,均位于色品图红光区,符合NTSC标准。     

红色发光粉Li_2MSiO_4∶Eu~(3+)(M=Ba,Sr)的合成与光谱性能

采用凝胶-燃烧法制备Li2MSiO4∶Eu3+(M=Ba,Sr)红色荧光粉。该荧光粉为六方晶系结构。以395nm的近紫外光激发样品,Li2MSiO4∶Eu3+荧光粉发红光。当Eu3+掺杂摩尔分数x在0.05~0.4的范围内时,随Eu3+浓度的增加,发光强度增加,当x=0.3时达到最大值,x继续增加时,出现浓度猝灭现象。Li2Ba0.7SiO4∶0.3Eu3+比Li2Sr0.7SiO4∶0.3Eu3+发光亮度提高20%。该荧光粉能够有效吸收395nm附近的近紫外光,适合做350~410nm InGaN管芯激发的白光LED用红色荧光粉。     

La0.8Y0.2PO4∶Bi3+ ，Sm3+ ，Eu3+ 荧光粉的合成,性能及其前驱体热分解动力学

相对于绿色和蓝色荧光粉,红色荧光粉因不能有效吸收近紫外光,致使发射的红光强度不能与蓝、绿两种荧光粉的发光强度同步,影响了其显色性,降低了发光效率.为获得能够被近紫外光高效激发的红色荧光粉,本文以硝酸铕、硝酸钐、氯化铋、氧化镧、氧化钇、磷酸三铵为原料,经高温固相反应合成得到Bi,Sm,Eu掺杂磷酸镧钇荧光粉,利用XRD,SEM,荧光光谱及TG/DTG对产物进行了表征,并采用非等温法研究前驱体的热分解过程,进而探究前驱体热分解反应过程的动力学及焙烧过程中荧光粉的形成机理.研究表明:Bi3+的最佳掺杂浓度为x=0.03,所得产物为以磁偶极(5D0→7F1)跃迁为主导发射的红色荧光粉;最佳产物与未掺杂产物相比,前者的荧光强度是后者的2.66倍;最佳产物前驱体的热分解过程只有一步失重,经计算获得了该过程对应的活化能、机理函数及指前因子.Bi,Sm,Eu掺杂磷酸镧钇荧光粉是一种发光效率高、具有广泛应用前景的近紫外激发白光LED用红色荧光粉.     

Ca10K（PO4）7:Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性质

高温固相法合成了Ca10-xK(PO4)7:xEu3+(x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14和0.16)的红色荧光粉。X射线衍射表明,样品具有标准的Ca10K(PO4)7六角晶体结构,且无第二相存在。在393nm的波长激发下,样品获得由Eu3+的4f-4f跃迁产生红光发射,其中以613nm附近的5 D0→7F2电偶极跃迁发射为最强。通过调节Eu3+的掺杂浓度,获得了色坐标与商业化Y2O2S:Eu3+荧光粉十分接近的接近纯色的红色荧光粉。Ca10K(PO4)7:Eu3+是一种可望应用于紫外激发的白光LED的红色荧光粉。     

Tb3+掺杂对Sr2CeO4∶Eu3+发光性能的影响

以尿素为燃料硼酸为助熔剂,采用燃烧法合成了Sr2CeO4∶Eu3+、Tb3+发光材料。测试结果表明,当Tb3+的掺杂为1%(摩尔分数)时,合成的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,其样品的激发光谱为240～370nm的宽带双峰,发射光谱为400～550nm宽带峰,余辉衰减曲线的结果显示,适量的掺杂Tb3+可以提高产品的发光性能。与Sr2CeO4∶Eu3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度好的固溶体,样品的发光强度明显提高。     

Ca2SiO3Cl2∶Dy3+单一基质白光荧光粉的制备及发光特性

采用溶胶-凝胶法合成了发射白光的Ca2SiO3Cl2∶Dy3+荧光粉。利用XRD分析了荧光粉的晶体结构,其为四方晶系。在350nm近紫外光激发下,荧光粉呈白光发射,有两个主发射峰位分别于482和573nm,分别对应于Dy3+的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁;监测573nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于350nm。研究结果表明保温时间的延长有利于发射强度的提高,伴随着Dy3+浓度的增大,发射光谱图中的两个主发射峰先增强后减弱,Dy3+的最佳浓度为2%(摩尔分数)。     

共沉淀法合成NaLa(MoO_4)_2∶Eu~(3+)红色荧光粉及其发光性能的研究

采用共沉淀法合成了微米花状,四方晶系的NaLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、光致发光光谱等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。研究了结构控制剂种类、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加量、Eu3+掺杂浓度、反应物浓度等系列对合成NaLa(MoO4)2∶Eu3+发光材料发光性能的影响。结果表明:所合成的微米花状NaLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉为四方晶系,在464nm紫外激发下,观察到其发射主峰位置在615nm。当反应条件分别为PVP=0.75g、Eu3+掺杂浓度10%、反应物浓度为0.12mol/L时样品具有最强的发光强度。在紫外灯照射下,样品呈现出明亮的红色。     

低温燃烧法合成γ-LiAlO2:Eu3+红色荧光粉及其发光性能

低温燃烧法合成了γ-LiAlO2:Eu3+红色荧光粉,采用XRD、SEM、PL对样品进行了结构、形貌及发光性能表征。结果表明样品为四方晶系结构,在395nm的紫外光激发下,样品发射峰位于578、588、613、651和700nm,对应Eu3+离子的5 D0→7FJ=0,1,2,3,4的能级跃迁,主峰位于613nm处。其发光强度与Eu3+和H3BO3的掺量密切相关。     

白光LED用LiY(MoO_4)_2∶RE~(3+)(RE=Eu,Sm,Pr)荧光粉的制备与性能

采用水热法制备了LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对该系列荧光粉的物相、形貌进行了表征。结果表明,稀土离子的掺入没有改变荧光粉的晶相,3种稀土离子的加入使得LiY(MoO4)2粉体形成片层状结构。利用PL(光致发光光谱)对样品的发光性能进行了测试,分析了稀土离子掺杂浓度对发光强度的影响并进行浓度猝灭机理分析,结果表明,Eu3+、Sm3+、Pr3+最佳掺杂浓度分别为7%,4%和1.5%。LiY(MoO4)2∶Eu3+荧光粉能够很好地被395nm的紫外光和465nm的蓝光有效激发而发射红光,而Sm3+和Pr3+掺杂的LiY(MoO4)2分别在406和453nm激发下,发射出650和657nm的红光,LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉有望成为白光LED用红色荧光粉。     

Zn2+含量对Ca0.925-xZnxMoO4∶Eu3+0.075红色荧光粉发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Ca0.925-xZnxMoO4∶Eu3+0.075红色荧光粉,并对粉体的物相结构、发光性能、粒径方面进行研究.实验得出,适量的Zn2+取代Ca2+没有改变Ca0.925MoO4∶Eu3+0.075的晶体结构,而且明显提高了Ca0.925-MoO4∶Eu3+0.075的发光强度.同时,掺杂Zn2+可以使红色荧光粉Ca0.925-xZnxMoO4∶Eu3+0.075的电荷吸收带发生红移,Zn2+的最佳掺杂量为7％(原子分数).对Ca0.925MoO4∶Eu3+0.075和Ca0.855Zn0.07MoO4∶Eu3+0.075进行对比研究,得出Ca0.855 Zn0.07MoO4∶Eu3+0.075的粒径稍大,但是其发光性能优于Ca0.925MoO4∶Eu3+0.075.     

Ca_(0.7)Sr_(0.3)MoO_4∶Eu~(3+),Gd~(3+),Na~+红色荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了Ca0.7Sr0.18MoO4∶0.08Eu3+、Ca0.7Sr0.18-3x/2MoO4∶0.08Eu3+,xGd3+、Ca0.7Sr0.1MoO4∶0.08Eu3+,0.01Gd3+,0.11Na+红色荧光粉,用XRD表征其物相,用荧光激发及发射光谱表征其发光性能,并进行研究。结果表明,采用该方法可得到CaMoO4物相结构。掺杂Gd3+的荧光粉发光强度得到增强,在395nm激发下,Ca0.7Sr0.18-3x/2MoO4∶0.08Eu3+,xGd3+荧光粉发红光,在616nm附近的相对发光强度最大。另外,在加入Na+作为电荷补偿剂后,发光性能有所提高。     

Dy3+掺杂CaWO4荧光粉体的制备及发光性能

采用固相陶瓷方法制备了Dy3+掺杂的CaWO4∶Dyx3+荧光粉体。采用XRD、SEM和FT-IR对制备粉体的微观结构进行了表征;采用荧光分析法研究了制备的荧光体的室温光致发光性能;探讨了掺杂剂Dy3+浓度对CaWO4∶Dyx3+荧光粉体的微结构和光致发光性能的影响。结果表明,制备的CaWO4∶Dyx3+荧光粉体为白钨矿结构,Dy3+的掺入会抑制CaWO4∶Dy3x+晶粒的生长。当Dy3+的掺入量为1%(摩尔分数)时,其在480nm(蓝)和575nm(黄)的发射强度达到最大;随着Dy3+浓度的增加,其特征发射峰(480nm和575nm)强度反而逐渐下降。     

Ce3+、Mn2+掺杂Zn3（BO3）2的制备及其发光性能

采用共沉淀法在700℃和较短的烧结时间下制备了Zn3(BO3)2和不同浓度的Ce3+、Mn2+离子掺杂的Zn3(BO3)2纳米晶粉末,对合成产物的发光性质及发光机理进行了研究。利用荧光分光光度计、X射线粉末衍射仪以及透射电镜对其光学性能和纳米晶形貌进行了表征。结果表明Ce3+离子掺杂的Zn3(BO3)2样品在340～400nm之间有强的荧光发射,其最高发射峰峰位为365nm,在Ce3+掺量为0.5%(摩尔分数,下同)时发光强度达到最高值。Ce3+取代Zn2+离子作为发光中心,Mn2+离子作为激活剂加入,并不影响荧光发射峰的位置,但能够有效增强其发光强度。当Mn2+离子掺量为0.7%(摩尔分数)时,Ce3+、Mn2+共掺杂的Zn3(BO3)2纳米晶发光强度达到最高值。     

红色荧光粉Ca3Y2Si3O12∶Pr3+的制备及发光特性

通过高温固相方法合成了红色荧光粉Ca3Y2Si3O12∶Pr3+,研究了Pr3+掺杂浓度及助熔剂对荧光粉发光性能的影响。结果显示,所合成的荧光粉的主晶相为Ca3Y2Si3O12。通过分析荧光光谱,发现Ca3Y2Si3O12∶Pr3+硅酸盐荧光粉的有效激发范围可以在430~490nm范围内,并发射红光。在445nm激发下,样品发射光谱中的主发射峰分别位于610nm(3P0→3 H6)和644nm(3P0→3F2),其中610nm处峰值最大。通过改变Pr3+掺杂浓度,发现荧光粉发光强度先增大后减小,最佳Pr3+掺杂量x(Pr3+)为2.0%,超过最佳掺杂浓度表现为由离子间的相互作用导致的浓度淬灭。该荧光粉色温为2261℃。通过观察助熔剂的助熔效果,发现最佳的助熔剂H3BO3添加量为2.0%。