Ba2+共掺杂YPO4∶Tb3+荧光材料的水热合成与荧光性能

采用水热法合成Ba~(2+)共掺杂YPO4∶Tb~(3+)荧光材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计等研究了合成样品的物相组成和荧光性能,并分析了Ba~(2+)掺杂量和反应体系pH值等对合成样品的物相结构及荧光性能的影响。结果表明,反应体系pH值和Ba~(2+)掺杂量直接影响所制备样品的结构与性能。少量Ba~(2+)(≤10%,原子分数,下同)共掺杂YPO4∶1%Tb~(3+)样品均为纯相四方晶系磷钇矿结构晶体,过量Ba~(2+)掺杂导致Ba_3(PO_4)_2杂质相的出现;pH值为6的水热环境下可获得高结晶度的单一相Ba~(2+)、Tb~(3+)共掺杂YPO4样品。激发和发射光谱测试结果表明,所制备的YPO4∶1%Tb~(3+),x%Ba~(2+)样品可被225nm的紫外光有效地激发而发射出强烈的Tb~(3+)特征的黄绿色光。一定量的Ba~(2+)共掺杂可以有效地提高YPO4∶1%Tb~(3+)样品的荧光性能,但过量(高于10%)的Ba~(2+)掺杂又会导致Tb~(3+)的荧光猝灭现象出现,最佳的Ba~(2+)共掺杂量为10%。所制备的YPO4∶1%Tb~(3+),10%Ba~(2+)样品在225nm紫外光激发下位于545nm处的发射带强度是YPO4∶1%Tb~(3+)样品的1.8倍。     

Y2O3:Eu3+纳米晶的制备及其光学性能研究

以NaOH,Y(NO3)3.6H2O和Eu(NO3)3.6H2O为前驱体,通过添加络合剂PEG-2000,采用水热法,成功地合成了Y2O3∶Eu3+纳米棒和纳米管,并采用先进的测试手段对其结构和性能进行了表征与测试。探讨了Y2O3∶Eu3+纳米棒和纳米管的生长机制,同时研究了Y2O3:Eu3+纳米晶的光致发光性能。研究结果表明,水热温度、反应时间、NaOH的添加量和PEG-2000对产物形貌有着非常重要的影响,所制备的材料具有Eu3+的特征红光发射,并在Eu3+的掺杂量为5%(摩尔分数)时样品发光最好。     

Effect of La3+ Doping on the Luminescence of BaSi2O2N2 : Eu2+ Phosphors

研究了L3+掺杂对BaSi2O2N2∶Eu2+发光性能的影响.通过高温固相反应制备了纯相的Ba0.94-Si2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉.在此基础上进行La3+的掺杂,并对少量La3+掺杂的LaxBa0.94-1.5xSi2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉的结构和光学性能进行了研究.XRD图谱表明粉体在低掺杂时保持了基质BaSi2O2N2的晶格结构.通过共掺x=0.035的La3+可使荧光粉的发光效率提高到157％,原因是La3+部分取代Ba12+产生了阳离子缺陷,其可以吸收光源能量并将能量传递给Eu2+.最终这些能量通过Eu2+的4f65d→4f7跃迁以光辐射的形式释放出来.     

Eu3+掺杂β-NaYF4∶20%Yb3+, 0.5%Tm3+的合成与双频光转换性能

采用高温溶剂热法合成了Eu3+掺杂的双频转换发光材料β-NaYF4∶20%Yb3+,0.5%Tm3+,并使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和光致发光谱(PL)仪对所制备样品的物相结构、形貌特征和发光性质进行了表征,通过分析发光原理,解释了上、下转换发光的竞争机制,并探讨了稀土离子Tm3+与Eu3+之间的能量转移。结果表明:所合成的β-NaYF4∶20%Yb3+,0.5%Tm3+,xEu3+为纯六方相晶体,结晶良好,颗粒尺寸在200nm左右。改变Eu3+的掺杂浓度后晶格结构没有发生明显变化,样品可在394nm和980nm光的激发下,分别发生下转换和上转换发光。     

La~(3+)掺杂对BaSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)荧光粉发光性能的影响

研究了La3+掺杂对BaSi2O2N2∶Eu2+发光性能的影响。通过高温固相反应制备了纯相的Ba0.94-Si2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉。在此基础上进行La3+的掺杂,并对少量La3+掺杂的LaxBa0.94-1.5xSi2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉的结构和光学性能进行了研究。XRD图谱表明粉体在低掺杂时保持了基质BaSi2O2N2的晶格结构。通过共掺x=0.035的La3+可使荧光粉的发光效率提高到157%,原因是La3+部分取代Ba2+产生了阳离子缺陷,其可以吸收光源能量并将能量传递给Eu2+。最终这些能量通过Eu2+的4f65d→4f7跃迁以光辐射的形式释放出来。     

微波水热合成六方相NaYF4以及Yb3＋、Er3＋掺杂NaYF4微米管

为了合成单相以及Yb3+、 Er3+掺杂的六方结构NaYF4,采用微波水热的方法,以稀土硝酸盐、氟化钠、柠檬酸、氢氧化钠、乙酸乙酯和水为原料,合成了六方相NaYF4以及Yb3+、Er3+掺杂的六方相NaYF4 (NaYF4 ∶ Yb3+,Er3+)微米管. 利用XRD、SEM对所得样品的物相和形貌进行了表征. 研究了不同反应条件对产物形貌和物相的影响,并提出了NaYF4微米管的形成机理. 研究发现,采用微波加热的方法可以在较低的温度下快速得到单一六方相的NaYF4. 所制备的Yb3+、 Er3+掺杂NaYF4微米管的上转换发光性能与其体材料类似,具有较高的发光强度.     

YVO_4:Eu纳米微粒的合成及光谱性质研究

在水热条件下,以Y(NO3)3.6H2O,Eu2O3,NH4VO3,Na3C6H5O7.2H2O为原料合成了YVO4纳米微粒以及稀土离子Eu3+掺杂的YVO4:Eu纳米微粒,利用XRD,FE-SEM,TEM,HRTEM和SAED对所得产物的结构和形貌进行表征,并用FT-IR、F-4600对所得产物的光谱性质进行了分析.结果表明,产物为纯净的四方相YVO4,具有较为规则的饼状形貌,单个饼状YVO4纳米微粒的直径约为500nm.XRD图谱显示稀土离子Eu3+取代了Y3+进入YVO4晶体,但在纳米YVO4:Eu的荧光光谱上没有出现VO43-发射峰,这表明YVO4是良好的发光基质材料.水热合成方法简单易行,合成出的YVO4:Eu粒子荧光强度大且荧光强度稳定.     

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。     

水热法制备NaY(WO4)2∶Eu3+荧光粉及其上转换发光性能研究

采用水热法合成出NaY(WO4)2∶Eu3+荧光粉.研究了水热反应时间对样品晶体结构、形貌及上转换发光性能的影响.结果 表明:水热反应6h后所得样品均属四方相,且掺入的Eu3+进入到基质NaY(WO4)2晶格中,并占据Y3+的格位.添加聚乙二醇(PEG-2000)作为表面活性剂,可得到形貌统一且分散性良好的微米针状球....     

H3BO3对化学共沉淀法制备Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+的影响

采用化学共沉淀法制备Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+长余辉发光粉体.研究了H3BO3的加入对粉体的相组成,晶体结构,发光性能与长余辉特性的影响.结果表明,加入的H3BO3大部分不进入晶格,作为助熔剂有利于Sr4Al14O25相的形成,一小部分H3BO3进入晶格中取代Al3+离子并且对Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+长余辉发光粉体的发光性能与长余辉特性都有显著的提高, 然而过量的H3BO3加入则会降低粉体的长余辉特性, 本实验所获得H3BO3合适的添加量为0.7mol.     

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.     

六方相NaYF4∶Ln3+（Ln=Sm,Pr）微米棱柱的水热合成和发光性质

采用低温水热法合成了高质量的六方相NaYF4∶Ln3+(Ln=Sm,Pr)微米棱柱,其直径约为1μm,长约为2～5μm,端口呈规则六边形。利用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对样品的物相、形貌和结构进行了分析与表征。室温下,采用稳态荧光光谱仪研究了六方相NaYF4∶Ln3+的光致发光性质,讨论了不同掺杂浓度对发光强度的影响。在400nm波长激发下,在500～720nm范围内观察到NaYF4∶Sm3+较强的橙色和红色发光,最强峰位于594nm;在444nm波长激发下获得了NaYF4∶Pr3+的蓝色和红色发光。     

掺杂Ni2+的六方相ZnTiO3的光致发光性能研究

钛酸锌(ZnTiO3)作为一种有应用潜力的光致发光材料,近年来得到了研究者的广泛关注。但目前的相关报道都是围绕立方相ZnTiO3的发光性能展开论述,没有关于六方相ZnTiO3发光性能的研究。以去离子水作溶剂,采用溶胶-凝胶法制备出掺杂Ni 2+的六方相ZnTiO3粉体,利用X射线衍射仪对其物相结构做了分析,使用荧光分光光度计对其激发光谱和发射光谱进行了表征,并将其与纯六方相ZnTiO3的发光性能做了对比分析。结果表明,在600℃制备出的样品主晶相均为纯六方相ZnTiO3,Ni 2+的引入并没有改变ZnTiO3的物相结构。Ni 2+掺杂量在3.0%以下的样品发射峰强度增大,原因是Ni 2+作为能量传递介质,提高了样品的发光效率;但Ni 2+掺杂量达到4.0%时,发生了浓度猝灭现象。Ni 2+在ZnTiO3中位于原Zn2+的格点位置。     

碱土金属长余辉材料的耐酸碱性研究

分别对发光性能最好的铝酸盐基质长余辉材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+与硅酸盐基质长余辉材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+进行酸、碱处理(以HNO3和NaOH为例),研究其耐酸碱性能。XRD、SEM、激发光谱、发射光谱以及余辉特性测试的结果表明:SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+及Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+经酸、碱处理后物相发生了部分改变,其激发与发射光谱的强度随着酸碱度的增大而降低,但峰形与峰位没有改变;SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+经酸碱处理后表面变得更不平整,棱角变得不明显;SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+经酸处理后的初始亮度为未处理时的39.2%,经碱处理后的初始亮度为未处理时的14.0%;Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+经酸碱处理后晶体的结构、形貌、表面及余辉衰减情况基本无变化。     

3/2-Al_6Si_2O_(13)/蒙脱土∶Eu,Al复相发光材料的制备及性能

采用高温固相法合成了3/2-Al6Si2O13/蒙脱土∶Eu,Al复相基质蓝色发光材料。探讨基质中Al6Si2O13与蒙脱土比例、激活剂Eu浓度以及Al掺杂浓度对发光性能的影响。实验结果表明,相对于Al6Si2O13单一体系,复相体系的发射光谱产生红移,Stokes位移和FWHM均变大,发光强度显著增强,Eu的最佳含量为8mol%。在350nm激发下,样品的发射光谱为主峰位于450nm及位于483nm的肩峰组成的宽带峰,对应于Eu2+的4f65d→4f7宽带发射。Eu2+-Eu2+之间出现能量传递,能量传递临界距离Rc为1.75nm,传递方式为电多级相互作用。Al可增加基质禁带宽度,掺杂Al的量为5mol%的样品发光性能最好。     

掺杂Cl光致发光材料BaAl_2O_4∶Eu~(2+)的燃烧法合成

以尿素和氯化物盐为反应介质采用燃烧法于500℃成功合成了掺杂Cl的BaAl2O4∶Eu2+光致发光材料。利用X射线粉末衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对材料的物相和形貌进行了分析和表征,并研究了材料的光致发光特性。结果表明,合成产物为简单六方晶系结构,在497nm处有很强的荧光发射峰,为典型的Eu2+的4f5d→4f跃迁发射光谱。同时研究了烧成温度、尿素及H3BO3掺入量、激活剂离子浓度等多种工艺条件对其发光性能的影响,得出了最佳工艺条件。     

包覆CaF2对稀土铝酸锶长余辉发光材料耐水性能的影响

为了提高稀土铝酸锶—SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+ (SAOED)的耐水性能,通过液相沉积法制备了不同CaF2包覆量的SAOED.对包覆前后样品的微观形貌、物相结构、发光性能以及耐水性进行了研究.结果 表明:经由CaF2包覆后的SAOED表面粗糙,有颗粒沉积的现象,包覆工艺及CaF2包覆层未改变SAOED的物相结构...     

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。     

H3BO3对燃烧法制备SrAl2O4:Eu2+、Dy3+、Pr3+发光性能的影响

以硝酸盐和尿素为基质,采用燃烧法在较低炉温(600～620℃)下制备了SrAl2O4:Eu2+、Dy3+、Pr3+长余辉发光粉体.研究了H3BO3的加入对粉体的相组成、晶体结构、发光性能与长余辉特性的影响.通过对材料的XRD、激发和发射光谱、余辉衰减以及微观形貌分析.结果表明,H3BO3作为一种助溶剂,当其掺杂摩尔百分...     

掺杂锶对莫来石光谱特性的影响

采用高温固相法合成了Eu激活的掺杂锶的莫来石发光材料.通过XRD分析合成后样品的组成.利用荧光分光光度计测量激发光谱和发射光谱并分析发光机理.结果表明,纯莫来石的激发光谱为位于300nm的单峰,对应Eu3+的7F0-5H3跃迁,而掺杂锶后所得激发光谱主峰分别位于260和328nm,为典型的宽波段双峰结构,分别来自于Eu2+的4f7(8S)→4f65d1(t2g)和4f7(4S)→4f65d1(eg)跃迁.机理分析表明,掺杂Sr形成的SrAl2Si2O8中,Sr2+占据Al3+位置后导致出现负电空位,经基质作用传递给Eu3+,使Eu3+还原为Eu2+,使体系出现Eu2+的特征发光.