稀土掺杂钙钛矿荧光粉YAlO_3:Gd~(3+),Sb~(3+)的制备与发光性能表征

采用高温固相法合成了钙钛矿(YAlO_3:Gd~(3+)/Sb~(3+))荧光粉体,并使用荧光光谱仪对荧光粉体(YAlO_3:Gd~(3+)/Sb~(3+))发光性能进行表征。结果表明:使用高温固相法能够得到分散均匀的,颗粒大小一致的荧光粉。在254 nm波长激发下,掺杂Gd~(3+)/Sb~(3+)的YAlO_3荧光粉体系得到425 nm左右(紫光)宽带发射光谱,且蓝光强度随Gd~(3+)与Sb~(3+)的掺杂浓度增加先升高后降低,最后,通过在254 nm与274 nm激发下比较荧光粉体(YAlO_3:Gd~(3+)/Sb~(3+))发光性能的差异,对其能量传递机制进行了可能性分析。     

丙二酸溶胶-凝胶法合成亚微米级YAG:Ce,Gd黄色荧光粉

以丙二酸为络合剂,通过溶胶-凝胶法合成了亚微米级YAG:Ce,Gd黄色荧光粉.采用TG/DSC、XRD研究干凝胶热分解和YAG晶相形成的过程;通过荧光光谱分析了Gd~(3+)的掺杂对荧光粉的发光强度的影响规律;通过SEM观察粉体的微观形貌.结果表明:经1200 ℃煅烧3 h得到的荧光粉,粉体粒径为0.3～1 μm,颗粒规则接近球形;随着Gd~(3+)掺杂量的增加,荧光粉的发射光谱由525 nm红移到550 nm.     

稀土掺杂红色发光材料的制备与改性研究

采用高温固相法合成了不同助溶剂掺杂的CaO:Eu~(3+)荧光粉体。在209nm激发下,得到640nm较强烈的红光发射峰,归属于Eu~(3+)离子~5D_0~7F_2电子跃迁。并研究了添加助溶剂对荧光粉发光强度的改变,当添加助溶剂NH4Cl后,荧光粉体的发光强度并没有得到提高,反而使得荧光粉性能变差,而当添加H_3BO_3助溶剂后,荧光粉的发光强度得到10%左右的提升;最后研究了煅烧温度对荧光粉体发光性能的影响,样品在1000℃煅烧后表现出来的发光强度最差,而在1100℃煅烧后,荧光粉的发光性能达到最高。     

Eu~(3+)、Gd~(3+)共掺杂Sr_2SiO_4荧光粉的液相沉淀合成及能量转移发光性能

采用液相沉淀法合成了钆单掺杂、铕单掺杂、钆-铕共掺杂的硅酸锶发光材料。用X-射线衍射(XRD)对其结构表征。利用荧光光谱(PL)方法对合成的样品进行发光性能表征。研究结果表明:在250nm紫外光为激发波长时,Eu~(3+)单掺杂Sr_2SiO_4∶0.04Eu~(3+)的发光光谱出现Eu~(3+)的5D0→7F1(584nm)、5D0→7F2(614nm)、5D0→7F3(626nm)跃迁发光峰,钆-铕共掺杂Sr_2SiO_4∶x Gd3+,0.04Eu~(3+)发光体系中,主要表现为Eu~(3+)离子的特征发射。探讨了在硅酸锶发光体中Gd~(3+)→Eu~(3+)能量传递的机理,主要为电偶极-电偶极相互作用。当改变Eu~(3+)离子的掺杂浓度时,样品表现为Eu~(3+)离子的特征发射,此时材料发橙色光。保持Gd~(3+)、Eu~(3+)离子掺杂浓度不变,K+作为电荷补偿剂,对材料发光强度影响很小。     

SrWO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)荧光粉的发光性质及能量传递

合成了SrWO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)两个系列荧光发光粉,其XRD衍射测试结果表明,合成材料结构均为体心四方晶系。颗粒的形貌为类球形,分散性很好,平均晶粒尺寸在3μm左右。荧光光谱检测表明,在223nm激发下,Sr_(0.9)WO_4∶0.05 Gd~(3+),0.05Tb~(3+)荧光粉最强发射峰位于549nm处,属于Tb~(3+)的~5D_4→~7F_5的跃迁,在该体系中存在Gd~(3+)→Tb~(3+)的能量传递,使得该荧光粉的发光强度随着Gd~(3+)掺杂浓度的增加而增大。     

高温固相法制备ZnMoO_4：Eu~(3+)荧光粉及其发光性质研究

采用高温固相法制备了一系列Eu~(3+)掺杂ZnMoO_4的荧光粉。采用粉末X射线衍射仪对样品的物相进行了分析,对样品的光致发光性质进行了系统的研究。Eu~(3+)最强的发射峰位于617nm处。所制备的荧光粉发光颜色为红色,并且由发光强度对比图得出Eu~(3+)离子的最佳掺杂浓度为0.04。     

Bi~(3+)浓度对Y_2O_3基荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了Y_2O_3:x Bi~(3+)[x=0.05–1.00%(摩尔分数)]荧光粉,研究了Bi~(3+)掺杂浓度对荧光粉相组成、微观形貌及发光性能的影响。结果表明:Bi~(3+)掺杂量增加会引起Y_2O_3基质晶格膨胀和晶胞体积增大;荧光粉呈等轴状颗粒形貌,且随着Bi~(3+)掺杂量的增加,粒径逐渐从250 nm增加到600 nm。Y_2O_3:x Bi~(3+)荧光粉在波长为335 nm的紫外光激发下,其发射光谱由370、410和483 nm 3个宽带发射组成。370 nm紫外光发射和410 nm蓝光发射分别是由Bi~(3+)的S_6位点的~3A_u→~1A_g和~3E_u→~1A_g电子跃迁产生,483 nm蓝绿光发射是由C_2位点的~3B→~1A电子跃迁产生。当Bi~(3+)掺杂浓度为0.25%时,荧光粉发光性能最优;掺杂量大于0.25%时,由于Bi~(3+)间的偶极–偶极相互作用,产生浓度猝灭现象。所制备的Y_2O_3:0.25%Bi~(3+)荧光粉的色坐标为(0.159 2、0.218 1),显色指数Ra为69.27,表明这种蓝绿色荧光粉在白光LED领域具有良好应用前景。     

Tb3+/Gd3+/Ce3+/Sb3+和Eu3+/Bi3+/Sb3+共掺玻璃的发光性能研究

为了得到显色改善的绿色和红色发光玻璃,本文采用高温熔融技术制备了Tb~(3+)/Gd~(3+)/Ce~(3+)/Sb~(3+)和Eu~(3+)/Bi~(3+)/Sb~(3+)共掺杂的硼硅酸盐透明玻璃。通过对共掺样品紫外可见吸收光谱的分析和长波紫外激发下的激发光谱及荧光光谱的分析,研究了Tb~(3+)/Gd~(3+)/Ce~(3+)/Sb~(3+)和Eu~(3+)/Bi~(3+)/Sb~(3+)共掺杂离子在玻璃基质中的发光性能,结果表明,在高能紫外光激发下,Tb~(3+)/Gd~(3+)/Ce~(3+)/Sb~(3+)共掺杂样品发射典型纯正绿光荧光的能力较强,Eu~(3+)/Bi~(3+)/Sb~(3+)共掺杂样品发射红光荧光的能力较强。     

锂离子掺杂对Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)红色荧光粉能量增强作用研究

为了提高Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光粉的发光强度,采用高温固相法合成系列Eu~(3+)、Li~+掺杂Na_2CaSiO_4红色荧光粉。通过X射线粉末衍射和荧光分析,研究荧光粉的结构和发光性能。考察了Eu~(3+)、Li~+掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响。结果表明,掺杂了Eu~(3+)、Li~+后Na_2CaSiO_4仍为立方晶系结构,但掺杂后晶胞参数发生了变化,说明Eu~(3+)、Li~+已经进入晶格中。根据离子电负性标度,Li~+(1.009)与Na~+(1.024)电负性相近,Eu~(3+)(1.433)与Ca~(2+)(1.160)电负性相近,掺杂Li~+会优先取代Na~+,Eu~(3+)会优先取代Ca~(2+)。荧光粉随Eu~(3+)、Li~+掺杂浓度的增加,发光强度逐渐增大。当Eu~(3+)掺杂量为0.16时,荧光粉Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)的发光达到最大值。Li~+的掺杂对Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光粉具有增敏作用。当Li~+掺杂量为0.12时,发射光的强度是掺杂前的1.61倍。     

白光LED用YAG∶Ce3+荧光粉的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉材料,用正交分析法研究了煅烧时间、煅烧温度和Ce~(3+)浓度对荧光粉发光强度的影响。在煅烧温度为1600℃,Ce~(3+)浓度为0.12 mol,煅烧时间为4 h的条件下,得到的荧光粉发光性能最佳。硼酸作为助熔剂,当其浓度含量为1.2wt%,荧光粉的发光强度增大约40%。YAG:Ce~(3+)荧光粉的激发峰呈现双峰特征,其中最大激发峰位于467 nm;最大发射峰位于529 nm处,因此,YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉可以与蓝光Ga N芯片匹配制备双基色LED。     

白光LED用Ca_(0.5-y)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+,Sm)y~(3+)红色荧光粉的合成及发光特性

采用固相法制备了白光LED红色荧光粉Ca_(0.71)WO_4:Sm_(0.04)~(3+)Li_(0.250)~+和Ca_(0.5-y)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+,Sm_y~(3+)(y=0.00,0.02,0.04,0.06),通过X射线衍射(XRD)、荧光分光光度计以及稳态/瞬态荧光光谱仪研究了荧光粉样品的物相、Sm~(3+)的掺杂量对荧光粉发光性能以及荧光寿命的影响。XRD分析表明,合成的样品均为白钨矿结构。荧光光谱表明,所合成的系列荧光粉均可以被近紫外光(393 nm)和蓝光(464 nm)有效激发,其发射主峰位于615 nm处,归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁。发光衰减曲线表明,Sm~(3+)的掺杂对荧光粉Ca_(0.5)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+荧光寿命没有影响。实验结果表明,在系列Ca_(0.5-y)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+,Sm~(3+)荧光粉中Sm~(3+)的最佳掺杂量为4%(摩尔分数)。     

Dy、Tm或Gd单掺杂ZnB_2O_4磷光体的热释光性能研究

通过高温固相法合成了Dy~(3+)、Tm~(3+)、Gd~(3+)单掺杂的ZnB_2O_4磷光体,研究了它们的热释光行为。结果表明,Dy~(3+)或Tm~(3+)单掺杂的ZnB_2O_4磷光体的主热释光峰分别位于224℃和200℃,热释光发射较强,为Dy~(3+)和Tm~(3+)的特征跃迁发射,Gd~(3+)掺杂的ZnB_2O_4磷光体热释光峰位于200℃,发光强度较弱,基本为基质发射。采用峰形法计算了ZnB_2O_4∶0. 04Dy~(3+)磷光体热释发光的动力学参数,其陷井深度E为1. 21 e V,频率因子s为6. 83×1011s-1,遵循二级动力学。     

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%。     

水热法制备SrMoO_4:Sm~(3+)荧光粉及其发光性质研究

本文利用经典的水热合成法成功制备了Sm~(3+)离子掺杂的SrMoO_4荧光粉.利用不同测试手段分别测试了合成荧光粉的物相结构、微观形貌以及激发和发射光谱.结果表明合成的样品均为纯相物质.合成的SrMoO_4为哑铃状的形貌,平均长度约为10μm.从高倍放大的照片可以看出SrMoO_4样品是由许多微小的纳米方形颗粒组成的,外表面非常粗糙.在403 nm光的激发下,制备荧光粉中的Sm~(3+)离子吸收能量之后,能够产生f-f跃迁,而发射橙红光。在643 nm检测下,能够观察到Sm~(3+)离子的特征激发峰.通过改变Sm~(3+)的掺杂浓度,对比发光强度可以得出当x=0.02时SrMoO_4:xSm~(3+)的发光强度最高.     

稀土掺杂Eu(TTA)_3phen的制备及其发光性能的研究

本文用回流冷凝法,以氧化铕、噻吩甲酰三氟丙酮为基本原料合成Eu(TTA)3phen有机发光配合物。该配合物的激发光谱为310 nm,发射光谱为612 nm。本文发现该配合物掺杂Gd~(3+)、Tb~(3+)、Y~(3+)、La~(3+)、Ho~(3+)、Sm~(3+)、Pr~(3+)稀土离子使其发光强度明显提高,其中掺杂40%Gd~(3+)离子形成的配合物发光强度最大,是Eu(TTA)3phen配合物的1.31倍。     

红色荧光粉Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Eu~(3+)激活的Ba_3La_6(SiO_4)_6红色荧光粉并对其发光性质进行了研究。XRD谱显示,合成样品为纯相Ba_3La_6(SiO_4)_6晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于300、364、384、395、416和466nm,其激发主峰位于395nm。在395nm激发下,荧光粉在619nm(~5D_0→~7F_2)处有很强的发射。研究了不同Eu~(3+)掺杂浓度对样品发射光谱的影响。结果显示,随Eu~(3+)掺杂量的增大,发光强度先增大后减小。Eu~(3+)掺杂摩尔分数为13%时,出现浓度淬灭,其浓度淬灭机理为电偶极-电偶极相互作用。研究了不同Bi~(3+)掺杂量对Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)发射光谱及色坐标的影响。Bi~(3+)掺杂样品中存在Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。     

Dy3+掺杂的LiY（MoO4）2发光材料的制备与光谱特性

采用高温固相法在800℃制备了LiY(MoO4)2:Dy3+荧光粉。研究了Dy3+掺杂量、合成温度以及Li+的过量加入对LiY(MoO4)2:Dy3+荧光粉发光强度的影响。结果表明:在紫外光(386nm)激发下,该荧光粉的发射光谱为1个峰值位于488nm和575nm的双峰谱线,其中位于575nm处的黄光发射最强;监测575 nm发射峰得到的激发光谱为主峰位于351、366、386 nm和426 nm的线状谱线。煅烧温度为800℃时合成的荧光粉样品的发光强度达到最大,加入过量的Li+会降低发光强度。随Dy3+掺杂量的增大,荧光粉的发光强度逐渐增强,当Dy3+掺杂量为6%时发射的谱线强度最大。荧光粉的色参数表明,该荧光粉是一种较好的用于白光LED的黄色发光材料。     

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。     

NaGd(WO_4)_2:Eu,Sm红色荧光材料的制备及发光特性

采用固相法合成了白光LED用红色Na Gd_(1–x–y)Eu_xSm_y(WO_4)_2(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30;y=0,0.01,0.02,0.03,0.04)系列荧光粉。分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜、发光光谱等测试手段分析了粉体样品的物相、形貌与发光性质。结果表明:Na Gd(WO_4)_2的最佳合成温度为1 000℃,且在1 000℃合成的粉体的颗粒尺寸比较均匀,平均粒径在2~3μm左右。Na Gd_(1–x–y)Eu_xSm_y(WO_4)_2系列荧光粉均可被近紫外光(393 nm)和蓝光(464 nm)有效激发,其最强发射峰位于615 nm处,属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁。并且由于Sm~(3+)和Eu~(3+)离子之间存在着有效的能量传递,使得Sm~(3+)的掺入能有效的增加Eu~(3+)的发光强度,Eu~(3+)和Sm~(3+)的最佳掺杂量分别为25%(摩尔分数)和2%。     

高效红色荧光粉Li1–xAlSiO4+x:xEu3+的制备与发光性能

以碳酸锂、氧化铝、二氧化硅、Eu_2O_3为原料,采用传统高温固相法在1150℃制备系列Eu~(3+)掺杂LiAlSiO_4红色荧光粉Li_(1–x)AlSiO_(4+x):xEu~(3+)(x=0.05～0.18)。利用XRD、SEM和光致发光光谱分别对其晶体结构,粉体形貌和发光性能进行了表征。考察了Eu~(3+)掺杂量对所制红色荧光粉发光强度、色温、色调的影响。结果表明:Eu~(3+)掺杂摩尔分数低于15.0%时,样品为单一基质;样品可以被近紫外350～420 nm波段高效激发,最强激发发射峰位于394 nm。发射光谱呈现出Eu~(3+)的特征峰,谱带峰值在593、616 nm处,分别对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2特征跃迁。最强发射对应Eu~(3+)掺杂摩尔分数为12.0%,浓度猝灭主要是因为四极-四极(q-q)相互作用,CIE坐标为(0.6464,0.3526),可应用于近紫外芯片激发LED用红色荧光粉。