Li2BaSiO4∶Tb3+荧光粉的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Tb3+激活的硅酸盐基质的系列发光材料Li2BaSiO4∶xTb3+,并研究了其在紫外光激发下的发光特性.研究结果表明,样品Li2BaSiO4∶xTb3+的激发光谱最强吸收源于Tb3+的4f7→5d1跃迁宽带吸收,最强吸收峰值位于268 nm左右.在紫外光激发下该系列材料均呈现Tb3+的特征绿光发射(542nm),最佳掺杂浓度为x=0.11.样品Li2BaSiO4∶0.11Tb3+的荧光衰减曲线呈单指数衰减特征,拟合所得的寿命值为5.0ms左右.     

稀土离子掺杂硼酸钙发光材料的合成与光谱性质

以硼砂和氯化钙为原料,主要采用化学共沉淀法成功合成了稀土离子Eu3+、Tb3+掺杂的硼酸钙发光材料。通过X射线衍射、荧光光谱对样品物相和发光性能进行了表征。探究了不同的实验条件(即不同煅烧温度、稀土离子浓度)对其发光性能的影响,样品的激发光谱表明,在800℃时,CaB2O4∶Tb3+的发光能力最强;掺杂稀土Tb3+离子的发光材料在5%时发光性能最强。在221nm紫外光激发下,样品在612nm和543nm处有Eu3+和Tb3+离子明显的特征发射峰,而且掺杂Eu3+离子的发光材料的发光性能随着Eu3+浓度的增加而增强。     

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。     

白光LED用Ca2SiO3Cl2:Tb3+单一基质荧光粉的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在较低温度下合成了不同浓度Tb3+掺杂的Ca2SiO3Cl2∶mTb3+单一基质白光荧光粉,并对其发光性质进行了研究。近紫外光激发下,发射光谱出现了明显的多色谱(415、440、460、486、544、595、619和700 nm)混合后发射白光。随着Tb3+浓度的增加,蓝光强度先增强后减弱,绿光不断增强,红光不断减弱,当m=0.003时荧光粉的色坐标为x=0.3174,y=0.3485,非常接近标准白光(x=0.33,y=0.33),样品呈现色温TC=6161K的正白色发光。Ca2SiO3Cl2∶Tb3+是一种具有良好白光发射的LED用单一基质荧光粉。     

Ca_8MgY(PO_4)_7:Re~(3+)(Re~(3+)=Eu~(3+),Ce~(3+),Tb~(3+))发光材料的合成及发光性能研究

采用固相法成功合成了具有β-Ca3(PO4)2结构的发光材料Ca8MgY(PO4)7∶Re3+(Re3+=Eu3+,Ce3+,Tb3+)。XRD、FT-IR及TG-DSC的测试结果表明,该发光材料的最佳烧结温度为1 200℃。PL测试结果表明,在252nm紫外光激发下,Ca8MgY(PO4)7∶Eu3+呈现Eu3+的特征发射,其中以位于612nm红光发射为主(5D0-7F2),Eu3+的最佳掺杂浓度为5.0%(摩尔分数)。在295nm紫外光激发下,Ce3+激活的Ca8MgY(PO4)7由峰值位于363nm的带状5d1-4f1发射为主,Ce3+的最佳掺杂浓度为1.0%(摩尔分数)。在228nm紫外光激发下,低掺杂浓度的Ca8MgY(PO4)7∶Tb3+以位于5D3-7FJ的蓝光发射为主,高掺杂浓度的Ca8MgY(PO4)7∶Tb3+以5D4-7FJ绿光发射为主,这是由于Tb3+的交叉弛豫造成的。Tb3+的最佳掺杂浓度为7.0%(摩尔分数)。     

Eu~(3+)掺杂LaPO_4-5SiO_2复合材料的结构和发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在常温下制备了稀土Eu3+掺杂的以LaPO4-5SiO2为复合基质的发光材料,并通过DTATG、XRD、TEM、IR、荧光光谱对材料的结构和发光性能进行了测试和分析。DTA-TG谱图分析显示,样品在84℃和245℃左右出现明显的失重现象,对应于凝胶中的吸附水、有机物的挥发和结晶水的分解。XRD图谱显示,复合基质中LaPO4主要为六方相结构,与纯LaPO4为单斜相结构不同,说明SiO2的加入改变了LaPO4的结构和配位构型。TEM显示材料形貌为长约50nm,直径10nm左右的棒状结构,电子衍射谱图显示材料为多晶结构。IR图谱显示,样品中主要存在Si-O-Si键和O-P-O键。荧光光谱图显示,在612nm监测波长下,最佳激发波长为395nm,Eu3+的最佳掺杂浓度为7.00%(at%),最佳退火温度为800℃。     

LiyMg2-x-yP2O7:xTb3+磷酸盐基质荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备得到了新型磷酸镁基质荧光粉LiyMg2-x-yP2O7:xTb3+,利用红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等手段对产品进行了表征,研究了Tb3+、Li+掺杂量对其物相及发光强度的影响。结果表明:Tb3+的掺入对其产品物相有一定影响,Li+的掺杂对产品物相影响较小。Tb3+和Li+的最佳掺杂摩尔分数均为12%,Li+的掺入对其激发峰及发射峰位置基本没有影响,但能有效提高产品的发光强度。该荧光粉的最强激发峰位于波长371nm处,最强发射峰位于波长545nm处,为绿色发光,是良好的近紫外激发绿色发光材料。     

长余辉发光材料CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+的表面处理及其性能的研究

磷石英结构的碱土铝酸盐MAl2O4∶Eu2 ,Re(M= Mg, Ca, Sr, Ba; Re= Y, La, Sr, Pr, Nd, Sm,Gd,Tb,Dy等)是典型的长余辉发光材料,已广泛用于人们的日常生活中。但这类材料在水溶液中极易水解,抗湿性差,严重制约了其应用,为此我们利用sol gel法在CaAl2O4 ∶Eu2 ,Nd3 的颗粒表面包覆了一层均匀的SiO2 膜并证实了膜的存在,且对CaAl2O4∶Eu2 ,Nd3 包膜前后的发光性能及耐水性进行了详细的研究。结果表明包膜对发光材料的发光性能没有太大的影响,却大大提高了其耐水性。     

MCM41-CaTiO3∶Pr3+超细颗粒的制备及发光性能研究

通过溶胶-凝胶法合成了负载CaTiO3∶Pr3+的多孔SiO2复合材料,并探究了材料的最佳煅烧温度。利用SEM、XRD、FT-IR研究了材料的结构,采用荧光分光光度计检测了材料的发光性能,为选择合适的温度提供了依据。材料的激发波长为325nm和375nm;发射波长为613nm,对应于Pr3+的1 D2-3 H4跃迁。随着煅烧温度由500℃升高到1000℃,发光强度先增大后减小,在800℃发光最强,且由SEM电镜看出,合成的材料分布均匀,呈球形,颗粒尺寸在500nm左右,煅烧之后材料的形貌及颗粒尺寸并未发生明显变化。     

辐照对Tb~(3+)掺杂硅酸盐玻璃结构和发光性能的影响

采用高温熔化工艺制备出Tb3+掺杂硅酸盐玻璃,研究了高能辐照对该玻璃结构和发光性能的影响。结果表明,高能辐照后,Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的结构发生变化,表现为两个方面:(1)是部分Tb3+离子被氧化为(Tb3+)+离子;(2)是玻璃体内产生大量色心。辐照对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的发光强度影响较大,发光强度随辐照剂量的增大而降低;然而,辐照对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的发光余辉影响较小,发光余辉基本不随辐照剂量的增加而变化。     

TiO2包覆上转换发光材料Pr3+∶Y2SiO5的制备及其可见光催化性能的研究

为了提高TiO2对可见光的利用率,通过溶胶-凝胶法制备了TiO2包覆上转换发光材料Pr3+∶Y2SiO5的复合材料,并借助XRD、TEM、紫外-可见吸收光谱等对制备的样品进行了表征和研究。同时,研究了不同条件下制备的复合粉体对罗丹明B光降解效率。结果表明,该方法制备出的Pr3+∶Y2SiO5/TiO2复合材料较纯TiO2和简单机械混合两种粉体在可见光下具有较强的光催化效果。验证了Pr3+∶Y2SiO5作为上转换发光材料,可吸收可见光发射紫外线,从而满足TiO2光催化降解的要求。文中最后对Pr3+∶Y2SiO5/TiO2复合材料的光催化机理进行了研究。     

Gd_2O_3∶RE~(3+)(RE:Eu,Tb)纳米棒的合成与表征

掺杂Eu和Tb离子的一维稀土氧化物发光材料因具有与其体相材料不同的光谱特性在近年来引起了人们的极大研究兴趣。(Gd0.9Eu0.1)(OH)3和(Gd0.9Tb0.1)(OH)3纳米棒前驱物通过水热法首先被合成,然后经退火处理得到Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒。FE-SEM的形貌测试结果表明,Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒有约为20～60nm直径和200～500nm长度。XRD的结构测试证实,所得到的Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒样品均属于立方晶系。光谱测试结果表明,同体相材料相比,Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒的Eu3+和Tb3+的特征发光峰出现了宽化现象,样品的纳米表面效应可能是导致其发光峰宽化的主要原因。     

纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜的制备及表征

用溶胶-凝胶法制得二氧化硅(SiO2)及三氧化二铝(Al2O3)溶胶,将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜,并对其结构性能进行了研究.结果表明,薄膜材料中SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

SO_4~(2-)对BaSO_4-2SiO_2∶Eu~(3+)发光材料的影响

采用溶胶-凝胶法与沉淀法制备了以BaSO4-2SiO2为复合基质的掺杂稀土Eu3+的发光材料,表征了材料的结构,研究了材料的发光性质,重点研究了SO2-4的量对材料发光强度的影响。IR光谱显示:600℃退火处理后材料主要存在Si-O-Si键、Ba-O键和SO2-4基团。XRD测试证明:BaSO4以晶态形式存在,属单斜晶系,SiO2以非晶态形式存在。激发光谱和发射光谱图显示,当掺入的SO2-4量为n(SO2-4)=n(Ba2+)+3/2n(Eu3+)时,SO2-4能有效提高发光材料的发光强度,紫外-可见吸收光谱测试显示SO2-4有很强的吸收紫外光的能力,且其激发态的能级和激活剂激发态能级处于有效传递范围,故能将吸收的能量有效地传递于发光离子,有助于材料发光强度的提高,最后结合能级图对SO2-4的能量传递体进行了说明和探讨。     

ZnO纳米阵列的制备和稀土掺杂工艺及其发光性能的研究

以制备氧化铝模板为前提,采用电场辅助沉积法制备了纳米针尖阵列、纳米管阵列和纳米线阵列。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、能谱仪、热重分析等检测手段对制备的样品进行了相应的分析和表征。采用近场光学扫描显微镜和荧光分光光度计研究了样品的发光性能,并分析了发光机理。本实验的研究步骤、内容及得到的结论如下:(1)通过二次阳极氧化法制备了高度有序的氧化铝模板。在草酸溶液中合成了半壁氧化铝纳米管阵列,其阵列在302nm处的发射峰是由1B→1A的电子跃迁引起的,属于F+型发光。最后制备了氧化铝微米树,其树干的形成沿不同方向生长,呈明显的X交叉型生长模式。(2)制备出ZnO纳米针尖阵列。通过X射线衍射分析和高分辨图,可以判断该ZnO为多晶结构,且在[101]方向上有择优生长的趋势。随着退火温度的升高和退火时间的延长,510nm处的绿光发射带减弱,而379nm附近的带边发射增强。(3)合成了ZnO∶Tb3+纳米管阵列。通过对发射光谱图的分析,可以判断344nm处新的紫外发射带是由氧化铝模板本身发光而产生的。(4)合成了ZnO∶Eu3+纳米线阵列。高分辨透射电镜图和傅里叶变换可以断定该ZnO∶Eu3+纳米线是单晶结构,并且沿...     

绿色荧光粉Y_2GeO_5:Bi~(3+),Tb~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相法制备绿色荧光粉Y2GeO5∶Bi3+,Tb3+,利用X射线衍射仪、扫描电镜、激光粒度仪和光致发光光谱对其性能进行表征,并探讨Bi3+和Tb3+离子掺杂量对发光性能的影响。结果表明,掺杂Bi3+和Tb3+分别作为敏化剂和发光中心进入到Y2GeO5的晶格中,最佳掺杂量分别为1.2%、8%(摩尔分数);样品为类球形颗粒,其d50为6.39μm;峰值为314 nm的激发带由Bi3+离子、基质激发峰以及Tb3+的7F6→5D1复合而成;在314 nm波长激发下,发射光谱呈现峰值为373 nm宽带和位于430⁶50 nm的多个锐利峰;Bi3+离子掺杂使5D4→7F5的发光强度提高3倍。     

低温单斜相BiPO_4∶Tb~(3+)纳米晶的合成及其发光性能

以无水乙醇为反应溶液,采用室温共沉淀制备了低温单斜相BiPO4∶Tb3+绿色荧光纳米材料,并进行高温烧结处理。利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光光谱分别对所得样品的相结构、形貌以及发光性能进行研究。结果表明:通过高温烧结,样品没有发生晶型转变,仍然保持单斜相结构和纳米颗粒形貌。同时,Tb3+离子作为绿色发光中心进入到BiPO4的晶格中取代Bi 3+的格位,在370nm激发下,观察到Tb3+离子的特征跃迁(5D4→7FJ,J=6~3),其中以5D4→7F5跃迁发射(543nm)为主;并考察了BiPO4∶Tb3+纳米晶发光强度随Tb3+掺杂量的变化关系,发现其淬灭浓度高达20mol%。     

PEG对Ca0.68Mg0.2SiO3:0.12Eu3+红色荧光粉形貌及发光性能影响的研究

采用化学共沉淀法一次煅烧制备红色荧光粉Ca0.68Mg0.2SiO3∶0.12Eu3+的基质材料,借鉴表面扩散原理对红粉进行铕元素掺杂。用X射线衍射仪、荧光分光光度计和扫描电子显微镜对试样的晶体结构,发光性能及表面形貌进行了表征,进而研究了PEG的添加量对粉体形貌及发光性能的影响。结果表明:制得的基质粉末为CaSiO3,并含有少量的CaMg(SiO3)2,PEG的添加对样品结构有一定影响。与此同时可有效提高粉体的分散度和分布均匀性,改善粒子的形貌,荧光粉的发光强度随PEG的添加量增加出现了先增加后减小的趋势,这是因为PEG的量过多,影响了Eu3+及Mg2+取代Ca1、Ca2、Ca3格位,尽管晶体结构趋于完整,也不利于样品的发光。PEG的最佳添加量为样品质量的1%,此时粉体粒子直径约1.3~1.5μm,为类球状,PEG的添加大大提高了荧光粉的发光强度。     

溶胶-凝胶法制备无机纳米/聚酰亚胺杂化膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2及A12O3溶胶,并将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到无机纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化膜,并对其结构性能进行了研究.实验表明,薄膜材料中无机纳米SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

高温固相法制备Y_2O_2S∶Lu~(3+)蓝色长余辉发光材料

在弱还原性气氛下,用高温固相法制备出了1种亮度高、余辉时间长的新的长余辉发光材料Y2O2S∶Lu3+,并对其结构及性能进行了表征。结果表明:该发光材料在480nm处有一宽带发射,最大激发峰位于254nm,并在约330K处有较强的热释发光。通过分析,初步认为是由于Lu3+的掺入使Y2O2S基质固有的阴离子缺陷加深从而导致发光。