Sn~(4+)掺杂对荧光粉LaGaO_3∶Tm~(3+)发光性能的影响

通过高温固相反应制备Sn~(4+)掺杂LaGaO_3∶Tm~(3+)荧光粉,分别采用XRD和光致发光光谱对其物相和发光性能进行表征。结果表明:Sn~(4+)和Tm~(3+)均作为掺杂离子进入到LaGaO_3的晶格中。样品的激发光谱均有263 nm、291 nm和360 nm锐利激发峰组成,其主峰为360 nm。在360 nm激发下,样品均在450~470 nm间出现Tm~(3+)的特征跃迁~1D_2→~3F_4。相对于LaGaO_3∶Tm~(3+),样品LaGaO_3∶Tm~(3+),Sn~(4+)的发光效率、辐射效率和主发射峰强度分别提高115%、127%和150%,其最佳掺杂量为1%。样品LaGaO_3∶Tm~(3+),Sn~(4+)可作为蓝色荧光粉可应用于UV-LEDs器件中。     

双色可调荧光粉MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+)的发光性能和能量传递机理研究

采用高温固相法制备了双色可调荧光粉MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+),并对其晶体结构和发光特性进行了研究。在340 nm紫外光激发下荧光粉的发射光谱由两个谱带组成,以445 nm为主峰的蓝光发射带归属于Eu~(2+)的4f~65d~1→4f~7能级跃迁,峰值位于565 nm的黄光发射带则对应于Ce~(3+)的5d→4f(~2F_(2/7),~2F_(2/5))跃迁。根据Dexter共振能量传递理论和Reisfeld近似计算得到Eu~(2+),Ce~(3+)之间存在电偶极-电偶极能量传递过程。当Eu~(2+)和Ce~(3+)的掺杂浓度分别为0.01和0.06时,荧光粉的色坐标位置落在黄绿光区域,并可以通过改变基质中Eu~(2+)和Ce~(3+)的摩尔比来调节荧光粉的色坐标。MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+)是一种适用于紫外芯片的新型双色可调谐白光LED用荧光粉。     

Si~(4+)掺杂对橙红色荧光粉NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)结构和发光性能的影响

采用高温固相法合成了一系列NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)橙红色荧光粉。表征了荧光粉的晶体结构和发光性能。考察了煅烧温度和Si~(4+)掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响。结果表明:掺杂Si~(4+)对荧光粉的晶型没有明显影响,但是导致了晶格膨胀。750℃煅烧时基质已形成NaBaPO_4相,晶型为六方晶系,荧光粉发射峰强度最强。激发光谱由200~280 nm的宽带和310~500 nm的一系列尖峰组成,分别对应于O~(2–)→Eu~(3+)电荷迁移带和Eu~(3+)的f→f能级跃迁吸收,最强激发峰位于393 nm左右,与近紫外LED芯片的发射光谱匹配。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。NaBa_(0.92)Si_xP_(1–x)O_4:0.08Eu~(3+)中Si~(4+)的最佳掺杂量为0.02 mol,Na Ba_(0.92)Si_(0.02)P_(0.98)O_4:0.08Eu~(3+)样品在616和591 nm附近的发射强度比单掺杂Eu~(3+)的样品分别提高了66.6%和63.6%。     

Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉的制备及性能

采用高温固相法制备Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射和结构精修研究了其物相组成和晶体结构以及该荧光粉的激发光谱、发射光谱、漫反射光谱、荧光热稳定性等发光性能。结果表明:该荧光粉具有磷灰石结构,Eu~(2+)和Mn~(2+)可占据结构中的2种阳离子格位。当Eu~(2+)的掺杂量为1%(摩尔分数)、Mn~(2+)的掺杂量为2%时,此荧光粉发光性能最好;荧光粉的发射光谱为450～550 nm的宽发射带,峰值位于478 nm,其激发光谱为220～400 nm的宽激发带,峰值位于302 nm,其色坐标值为(0.203 5,0.307 8);Mn~(2+)的掺杂有效的促进了荧光粉对近紫外光区域的吸收。当温度提升至150℃,Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:0.01Eu~(2+)和Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:(0.01Eu~(2+),0.02Mn~(2+))荧光粉的发射光谱强度分别为室温的34.46%和51.79%;Mn~(2+)的掺杂显著提升了其热稳定性。     

Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs制备及其表征

锌、镍和铝物质的量比为1∶3∶2,以尿素为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs。以Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs为前驱体,分别与Cl-和MnO_4~-进行离子交换,将MnO_4~-引入Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-LDHs层间制备Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs新型复合材料。通过XRD、SEM、FT-IR和EDS等对合成产物Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs进行表征。结果表明,Zn~(2+)-Ni~(2+)-Al~(3+)-MnO_4~--LDHs复合材料结晶度较高,层间距为0.912 nm,具有明显的六边形层状结构,片层横向尺寸约为3μm,厚度约为100 nm。     

Pr~(3+)、Ce~(3+)共掺LiYSiO_4闪烁体的发光性能

采用固相合成法制备了LiY_(0.99-x)Ce_(0.01)Pr_xSiO_4(x=0～5%)系列化合物,采用X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱、X射线激发发射光谱以及光致发光衰减曲线对其系列化合物的物相、发光性能进行了表征。结果表明:在煅烧温度为1100℃所制备的样品均为纯LiYSiO_4相;Ce~(3+)的吸收峰位于325和364nm。Pr~(3+)、Ce~(3+)共掺时,由于Pr~(3+)-Ce~(3+)之间的能量传递作用,在250nm波长的紫外光激发下,在400 nm处产生了Ce~(3+)的特征发射峰。随着Pr~(3+)掺杂量的增加,Ce~(3+)在X射线激发下的发光强度逐渐下降,但Ce~(3+)在320 nm的波长激发下的衰减逐渐变快。     

Ho~(3+)掺杂Bi_4Si_3O_(12)晶体的生长与光谱特性

采用坩埚下降法生长了尺寸为f25 mm×100 mm的Ho~(3+)掺杂的Bi_4Si_3O_(12)(BSO:Ho)晶体,研究了所得晶体的透射光谱、激发光谱、发射光谱等特性。结果表明:BSO:Ho晶体透射光谱与纯BSO晶体基本一致,在350~800 nm波长范围的透过率约为80%,吸收边在286 nm处;在360、454和537 nm处存在与Ho~(3+)有关的吸收峰;激发光谱在240~310 nm波段出现1个宽的激发带,峰值在290 nm左右;发射光谱中除480 nm发射带外,在573 nm附近有多个与Ho~(3+)有关的尖锐发射峰。BSO:Ho晶体的主要发光分量的荧光衰减时间为94.41 ns,表明掺杂0.1%Ho~(3+)(摩尔分数)有利于提高BSO晶体的闪烁性能。     

Cr~(4+)掺杂Zn_2SiO_4透明微晶玻璃光谱特性

采用高温熔融法和热处理制备了Cr~(4+)掺杂β-Zn_2SiO_4微晶玻璃。通过吸收光谱测试发现,Cr~(4+)在β-Zn_2SiO_4微晶玻璃中处于低的晶体场环境中。推导了Cr~(4+)在β-Zn_2SiO_4微晶玻璃的Racah参数,得到其能级位于~1E和~3T能级交点附近,在808 nm的二极管激发下,在Cr~(4+)掺杂β-Zn_2SiO_4微晶玻璃中可观察到中心波长位于1342nm,半高宽285nm的近红外宽带发射峰,该发射可归于Cr~(4+)在β-Zn_2SiO_4微晶低的晶体场格位的发射。     

纳米晶CaWO_4∶Pr~(3+)的制备和发光性质研究

使用共沉淀法制备纳米级蓝绿粉CaWO_4∶Pr~(3+),XRD测试样品结果为体心四方晶系。CaWO_4∶Pr~(3+)荧光体激发谱显示WO_4~(2-)电荷迁移跃迁和Pr~(3+)典型4f-4f激发跃迁,室温发射光谱显示Pr~(3+)能够被很好地激发,最强峰位于490nm处,且在257nm光激发下出现基质本征宽带,410nm是其中心位置,用257、449nm光分别激发样品并观测发射谱,可推断能量由基质传递给了稀土离子,导致前者发光强度高于后者。     

近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:Gd~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

采用液相沉淀法制备了近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Tb~(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Eu~(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)荧光粉,利用XRD、SEM、荧光光谱以及色坐标分析研究了所制备荧光粉的结构、形貌和发光性能。XRD分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Tb~(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Eu~(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)荧光粉样品属单斜晶系。荧光光谱分析表明,Sr_2SiO_4:Gd~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)的激发光谱包括200~300nm的宽带吸收峰和Tb~(3+)、Eu~(3+)的系列吸收峰。在243nm、354nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Tb~(3+)的发射光谱由Tb~(3+)的~5D_4→~7F6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5(548nm,绿光)和~5D_4→~7F4(588nm,黄光)跃迁发射峰组成。在243nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Eu~(3+)的发射光谱由Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。在243nm、252nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)的发射光谱由Tb~(3+)的~5D_4→~7F_6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5 (548nm,绿光)、~5D_4→~7F_4(588nm,黄光)和Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F_2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。色坐标分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)是很好的近紫外光激发的三色发光荧光粉。     

Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂ZrO_2-TiO_2粉末的上转换发光性质

通过共沉淀方法制备了Er3+和Yb3+共掺的ZrO2-TiO2上转换发光材料。用X射线衍射(XRD)对合成的物相结构进行了检测,并对样品在980 nm激光激发下的上转换发光性质进行了研究。观察到了位于528、550和662 nm附近的绿色和红色发光,分别对应于Er3+离子的2H11/2,4S2/3→4I15/2and4F9/2→4I15/2跃迁。样品的红光和绿光强度随着ZrO2和TiO2配比的变化而变化。随着烧结温度的升高,样品整体发光强度增加。讨论了上转换发光可能的机理:激发态吸收(ESA)和能量传递上转换(ET)过程。     

ZnWO4晶体着色和消色机理的研究

生长不掺杂但原料纯度不同的ZnwO_4晶体和掺人Sb_2O_2、CeO_2、Ag_2O等杂质的掺杂znwO_4晶体。晶体在氧气中高温退火,测试晶体退火前后的性能,探讨ZnwO_4晶体着色和消色机理;提出ZoWO_4晶体的颜色是由于色心复合体“Fe~(2+)+[O~(2-)]+电子”引起的。     

磷光配体3-[4-(2-吡啶基)苯基]-9-(4-氟苯基)-9H-咔唑的合成

以对溴苯胺为原料,经重氮化、Gomberg-Bachmann偶联、硼酸化反应得到4-(2-吡啶基)苯硼酸;再与对氟苯基取代的咔唑,通过四(三苯基磷)钯催化,于90℃进行Suzuki偶联合成出标题磷光配体,收率82.03%。对目标物用核磁共振氢谱和元素分析进行了表征,并测得它在二氯甲烷中的紫外吸收光谱和荧光光谱。由于受咔唑基团的影响,磷光配体最大吸收峰波长红移56 nm,且吸收的强度增加,Stokes位移154 nm,相对荧光量子效率为0.17。     

掺钕钨酸钆钠晶体生长、结构及光谱特性

采用提拉法生长了尺寸为φ(30～35)mm×80mm的掺钕钨酸钆钠[Nd:NaGd(WO4)2,Nd:NGW]晶体。生长Nd:NGW晶体的最佳工艺参数为:晶体的提拉速率为1～2mm/h,晶体转速为15～18r/min,冷却速率为10℃/h,液面上轴向温度梯度为0.7～1℃/mm。通过热重-差热分析(thermogravimetry-differential thermal analysis,TG-DTA),X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对晶体进行表征。测试了晶体的红外及Raman光谱,分析了晶体的振动模式,并将晶体振动光谱进行归属。由TG-DTA曲线得到晶体熔点为1251.7℃。XRD分析表明:晶体属于四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群,晶胞参数a=0.53213nm,c=1.13070nm。吸收光谱表明:Nd:NGW晶体在805nm附近有较强、较宽的吸收峰,吸收截面积为3.581×10-20cm2,适合于激光二极管泵浦。     

四磺酸钠杯[4]芳烃对碱性品红和罗丹明B的包结行为

利用紫外-可见光谱法研究了四磺酸钠杯[4]芳烃(C[4]A-SO_3Na)对碱性品红(BF)、罗丹明B(RhB)的包结。结果表明,C[4]A-SO_3Na对BF和RhB的包合比均为1∶1,25℃下的包合常数分别为1.42×10~3L·mol~(-1)和3.0×103L·mol~(-1)。在C[4]A-SO_3Na-BF体系中分别加入阳离子Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)和Ag+,体系在最大吸收波长处吸收强度稍有增大,且加入Cu~(2+)时提高最明显,Cu~(2+)具有阻碍C[4]A-SO_3Na包结BF的作用;5种阳离子不影响C[4]A-SO_3Na对RhB的包结。阴离子HPO_4~(2-)和Cl-对C[4]A-SO_3Na包结BF几乎无影响;SO_4~(2-)可降低体系在λmax处吸收强度,具有促进C[4]A-SO_3Na对BF包结的作用;Cl~-和SO_4~(2-)对C[4]A-SO_3Na包结RhB几乎无影响,HPO_4~(2-)可提高体系在λmax处吸收强度,具有阻碍C[4]A-SO_3Na对RhB包结的作用。还研究了pH对C[4]A-SO_3Na与BF包结物(C[4]A-SO_3Na-BF)吸收强度的影响,结果表明,在pH为5~8范围内,C[4]A-SO_3Na对BF有稳定作用。     

Mg_SiO_4:Cr~(3+)晶体的生长习性

分别沿a、b、c轴三种取向,用提拉法生长了Mg_2SiO_4:Cr~(3+)晶体;用X射线和光学方法测定了各个显露面,确定其密勒指数。利用修改的Hartman理论,计算了几个重要显露面的吸附能。根据吸附能大小判断了显露面的顺序,理论结果与实验结果相符。     

烧结温度对Er~(3+)/Yb~(3+)共掺氟氧化物粉末上转换发光的影响

采用高温固相法在600～1100 ℃范围内选择6个不同烧结温度制备了系列相同配方的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺氟氧化物上转换发光粉末.在室温下对各样品采用波长为980 nm泵浦光激发,肉眼均可观察到峰值位于658 nm、539 nm和523 nm处的上转换红光和绿光,分别对应于Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)和~4S_(3/2)/~2H_(11/2)→~4I_(15/2)能级跃迁,且红光强度大于绿光强度.通过比较,各样品的上转换图谱形状完全相同,而红绿上转换发光强度明显不同,800 ℃烧结制得样品的红绿荧光强度最强.样品的绿色荧光强度与红色荧光强度的比值随烧结温度升高而增加.通过各样品的X射线粉末衍射图谱(XRD)分析其成分结构,发现烧结温度对样品的成分含量有较大影响.通过测量不同烧结温度下制得样品的上转换发光强度与激发功率的变化关系,发现不同烧结温度可改变样品的上转换发光机理.     

Tm~(3+)掺杂KYb(WO_4)_2自激活激光晶体生长与光谱特性分析

以K2W2O7为助熔剂,Tm3+掺杂摩尔分数为8%,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的铥掺杂钨酸镱钾[Tm3+:KYb(WO4)2,Tm:KYbW]晶体.测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,并对出现的峰值进行了振动归属.测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数.吸收光谱显示:Yb3+在945,958nm处吸收峰最强,半峰宽为91 nm.荧光光谱表明:Tm:KYbW晶体在1 735nnl和1 759nm附近有较强的发射峰,主峰1 759nm处的发射线宽达146nm,因此,Tm:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质.晶体的上转换荧光谱表明:在481 nm和646nm处分别得到了上转换蓝光和红光,并分析了相应的上转换机制.     

水热法合成CaCO_3:Eu~(3+)红色荧光粉(英文)

采用低温水热法在150℃不同时间反应下合成了一系列红色荧光粉CaCO3:1%(inmole)Eu3+。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和荧光光谱仪等分别对样品的形貌、结构和发光性能进行了表征。结果表明:样品具有立方体的方解石型和针状的文石型结构,其文石型与方解石型的摩尔比随着反应时间的延长而增加。当反应时间达到24h时,样品的发光强度最高,此时样品为针状的无团聚的文石型结构。Eu3+作为发光中心进入到不同晶型的CaCO3晶格中并占据非中心对称格位。样品的277nm附近的最强激发峰是由Eu3+-O2-电荷迁移跃迁引起的,属于宽带激发;另外,在300～550nm处存在窄的激发峰,归属于Eu3+的4f-4f激发跃迁。样品的最大发射峰值均位于614nm附近,属于红色发光,对应于Eu3+的电偶极跃迁5D0→7F2。     

Bi_4Ge_3O_(12):TR(TR=Pr,Eu,Ce)晶体的吸收和发光光谱

测量了Bi_4Ge_3O_(12)(BGO):Pr、Eu和Ce的吸收、激发和发光光谱。掺杂BGO吸收和激发带相应于pr~(3+)、Eu~(3+)和Ce~(3+)离子特征跃迁。Xe灯中不同波长激发所得到掺杂BGO的发光光谱可通过Bi~(3+)心和掺杂材料之间能量传输过程加以解释。Bi~(3+)心400—600mm发射强度因受到Ce杂质影响变弱,这现象在高Ce浓度晶体里更为显著。