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。     

白光LED用MMoO_4∶Eu~(3+)红色荧光粉制备工艺研究

用溶胶-凝胶优化法合成了红色荧光粉MMoO4∶Eu3+(M=Ca、Sr、Ba),通过SEM、PL表征了荧光粉的形貌及发光性能。结果表明:烧结温度为800℃时,颗粒粒度分布均匀,粒径约为0.5-1μm,有很好的分散性;掺杂0.25molEu2O3在395nm和464nm两主激发峰下,均可得到616nm处红光发射极峰,属于Eu3+典型的5 D0→7F2的跃迁所致;助熔剂NH4F明显提高了钼酸盐荧光粉的发光强度;通过比较M0.5MoO4∶Eu03.+25,Li0+.25(M=Ca、Sr、Ba)发光性能得知:在395nm激发下,Ca0.5MoO4∶Eu30.+25,Li0+.25荧光粉最有利于提高发光强度。     

Eu2+掺杂硅基氮氧化物荧光粉的制备与发光特性

为获得接近太阳光的自然发光效果,制备了Eu2+掺杂的硅基氮化物系列荧光粉,并对其发光特性及原理进行研究.采用碳热还原氮化法制备了Eu2+掺杂Sr Si O3-Sr2Si5N8-Sr Si2O2N2红色荧光粉.利用X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计、MS-CASTEP对产物物相、发光光谱、电子结构进行了测试分析.结果发现:通过调节煅烧工艺参数,可同时获得2种主要物相或者单一物相的荧光粉;所制备的荧光粉,能够在350~400 nm范围内被UVLED很好地激发,根据主晶相的不同,产物的发射光谱可以在400~700 nm波段内调控.采用第一性原理分析了发射峰位于650 nm附近橙红色主晶相Sr2Si5N8∶Eu2+的电子结构和光物理性能,发现该物相为直接带隙半导体材料,Eu2+的4f轨道对费米面电子峰起主要作用.Eu2+掺杂Sr Si O3-Sr2Si5N8-Sr Si2O2N2是优良的、颜色可调控的红色荧光粉材料.     

白光LED用BaMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)Mn~(2+)蓝绿荧光粉

采用高温固相法制备出一种Eu2+,Mn2+共掺的蓝绿色荧光粉BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+(BAM:Eu2+,Mn2+),对其进行了X射线衍射分析和光谱特性的测试.研究表明,它的发射光谱为双峰结构,峰值分别位于455 nm和525 nm处.455 nm发射峰归结为BAM中部分取代Ba2+离子的Eu2+离子的5d→4f的跃迁辐射;525 nm的发射峰源于部分Eu2+能量传递给Mn2+离子,Mn2+的4T1→6A1的跃迁辐射.采用近紫外LED芯片与该荧光粉以及一种红色荧光粉Ca(La0.5Eu0.5)4Si3O13封装,在20 mA前向电流驱动下,获得了显色指数为88的白光LED.     

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%.     

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。     

溶胶凝胶法制备BaSiO3:0.05Eu2+荧光粉的发光特性

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法成功制备了二价铕离子作为发光中心离子的BaSi O3∶0.05Eu2+荧光粉。重点研究了不同温度制备样品的物相变化过程和反应规律,并对样品发光性能进行了表征和分析。研究表明,在1100℃可合成单相性良好的BaSi O3∶0.05Eu2+荧光粉,激发谱为峰位在350nm的宽带谱;发射谱为主峰位于502nm的宽带谱,呈现为高亮度的蓝绿光发射。本研究报道的荧光粉能被紫外LED芯片有效激发,可用作白光LED荧光粉。     

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。     

利用碱金属碳酸盐提高空气中制备BaMgSiO_4∶Eu~(2+)的发光性能研究

通过高温固相反应在空气中制备了一系列Eu2+掺杂的BaMgSiO4∶Eu2+发光材料,研究了其发光性能及M2CO3(M=Li、Na、K)助溶剂对其性能的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱(PL)和扫描电镜(SEM)对合成的样品进行表征。研究表明,Eu2+进入Ba(1)和Ba(2)位置有利于Eu2+在空气中稳定存在。M2CO3(M=Li、Na、K)助溶剂促进Eu3+离子在空气中还原成Eu2+离子,提高了BaMgSiO4∶Eu2+的发光强度。当Na2CO3用量为6%时,BaMg-SiO4∶Eu2+的发光强度达到还原气氛中制备的91%。     

蓝色荧光粉Sr_(2-x)B_5O_9Cl:xEu~(2+)的合成及Tb~(3+)掺杂的影响

采用高温固相法在还原气氛下合成了Sr2-xB5O9Cl:xEu2+蓝色荧光粉,为四方晶系结构。Sr2-xB5O9Cl:xEu2+的激发光谱为一强而宽的谱带组成,发射光谱是位于439nm附近的宽带发射。研究了Sr2-xB5O9Cl:xEu2+荧光粉的最佳合成温度以及Eu2+及Tb3+的浓度对样品发光性能的影响。结果表明:温度为850℃、Eu2+和Tb3+的掺杂浓度分别为8%和4%时,Sr2-xB5O9Cl:xEu2+发光粉的发光强度最好。Sr2-xB5O9Cl:xEu2+中Eu2+发光中心的浓度猝灭主要是由于电四极-电四极相互作用引起的。     

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.     

微波法合成Ba_3Si_6O_(12)N_2:Eu~(2+)绿色氮氧化物荧光粉及其光学性能研究（英文）

分别采用微波法和传统固相法制备了Eu2+掺杂的Ba3Si6O12N2绿色氮氧化物荧光粉,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪等检测方法研究Ba3Si6O12N2:Eu2+的物相、表面形貌及光致发光特性。研究结果表明:在微波场下1275℃保温4 h合成的Ba3Si6O12N2:Eu2+绿粉的发光强度高于在传统固相法1300℃保温10 h的样品强度。微波辅助烧结可以降低活化能,从而提高扩散率,并大大提高了晶体的结晶性。研究了氮化硅含量对物相的形成、形貌和光致发光性能的影响。结果表明:氮化硅不仅能够促进晶体的结晶度,而且还能提高其在紫外激发下的发光强度。因此,微波法有望应用于合成具有高的相纯度和发光强度的其他氮氧化物荧光粉体。     

溶胶-凝胶法制备CaAl_2SiO_6:Eu~(2+)荧光粉及其光学性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了CaAl2SiO6∶Eu2+荧光粉,利用X射线衍射仪、荧光光谱仪、热分析仪对其结构和光学性质进行了研究.结果表明,样品经1 000℃CaAl2SiO6∶Eu2+荧光粉在430 nm附近的发光峰为Eu2+中心的4f65d1(t2g)→4f7(8S7/2)跃迁;随Eu2+离子浓度的增加,样品的发光强度先增加后降低,在Eu2+浓度为0.7 mol%时达到最大;CaAl2SiO6∶Eu2+系列荧光粉的激发峰波长在280~390 nm之内,可以作为一种新型的UV-LED用三基色荧光粉.     

Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+的能量传递和热稳定性研究

利用高温固相反应合成了Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉,从激发光谱、发射光谱、衰减寿命3个方面详细研究了不同激发波长下Gd3+→Dy3+的能量传递和热稳定性能。研究表明,由于Ba2Gd2Si4O13基质中Gd3+→Dy3+的能量传递,Dy3+在274nm激发的发光强度是在349nm激发的5倍;Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉表现出较好的热稳定性,在250℃的发光强度为常温的85%;随着加热温度的升高,兰光比黄光强度下降更多,而Gd3+发光有所增加。Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉可作为潜在的单一基质单一掺杂发光材料。     

Eu~(2+),Mn~(2+)在CaZn_2(PO_4)_2中的发光及Eu~(2+)→Mn~(2+)能量传递

Mn2+作为激活剂加入一些基质中,发光比较弱。因此常常选择使用合适的敏化剂来提高Mn2+的发光效率,本文的研究目就是验证Eu2+是Mn2+的良好的敏化剂。采用高温固相法合成了Eu2+,Mn2+掺杂激活的CaZn2(PO4)2荧光粉,并对其发光性质进行了研究。单掺杂Eu2+时呈现发射峰位于504nm的带谱,属于Eu2+离子的5d-4f能级跃迁辐射,激发峰位于380nm,属于Eu2+的f-d跃迁特征激发谱带。单掺Mn2+时CaZn2(PO4)2不发光。当Eu2+和Mn2+共掺时,出现Mn2+的673nm发射峰,样品发红光,表明Eu2+对Mn2+的发光有很强的敏化作用。研究了Eu2+和Mn2+掺杂浓度对激发光谱和发射光谱的影响,证明在CaZn2(PO4)2:Eu2+,Mn2+中Eu2+对Mn2+的能量传递属于共振能量传递。     

Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+的能量传递和热稳定性研究

利用高温固相反应合成了Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉,从激发光谱、发射光谱、衰减寿命3个方面详细研究了不同激发波长下Gd3+→Dy3+的能量传递和热稳定性能。研究表明,由于Ba2Gd2Si4O13基质中Gd3+→Dy3+的能量传递,Dy3+在274nm激发的发光强度是在349nm激发的5倍;Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉表现出较好的热稳定性,在250℃的发光强度为常温的85%;随着加热温度的升高,兰光比黄光强度下降更多,而Gd3+发光有所增加。Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉可作为潜在的单一基质单一掺杂发光材料。     

La2O3、Y2O3掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷性能的影响

以(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3为基体,研究了单、双组分掺杂La2O3、Y2O3对BNBT6陶瓷的压电和介电性能及微观结构的影响。XRD分析表明:掺杂La2O3、Y2O3均得到钙钛矿结构。SEM分析表明,分别掺杂0.2%La2O3和0.2%Y2O3使得陶瓷晶粒增大,压电常数提高,双组分掺杂La2O3、Y2O3在掺杂量0.12%La2O3+0.08%Y2O3时,压电常数d33增大到最大值144.6×10-12C/N,介质损耗降低到最小值0.039。     

钬掺杂对SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料。X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构。光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱。利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度。当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多。对初始亮度增强的机理做了初步的探讨。     

La~(3+)、Nd~(3+)与非金属氮共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti O2、1%La/Ti O2、1%Nd/Ti O2和系列稀土La3+和Nd3+共掺杂Ti O2光催化剂,进而结合水热法制备了双稀土La3+、Nd3+和非金属氮共掺杂多元体系Ti O2光催化剂,并采用XRD、UV-Vis、SEM和XPS等测试手段对制备样品的微观结构、光谱学性能和离子掺杂形式进行了表征。研究表明,实验所制备样品均为锐钛矿型Ti O2光催化剂,稀土离子La3+或Nd3+的掺杂能有效抑制Ti O2颗粒尺寸的生长,而且双稀土离子的共掺杂更有效抑制Ti O2光催化剂颗粒尺寸的生长;非金属离子N的掺杂,能有效拓宽Ti O2光催化剂的光响应范围;多元体系Ti O2光催化剂中,稀土钕以+3形式掺杂,非金属氮以-3形式掺杂。实验以甲基橙为目标污染物研究其光催化性能,研究表明,所制备的光催化剂均有较高的紫外光光催化性能,其中样品1%(La∶Nd,1∶7),N/Ti O2的紫外光光催化性能最高,而且有较强的可见光光催化活性。