白光LED用LaF_3:Eu~(3+)红色荧光粉的制备与表征

采用水热法制备具有单一相六方晶系的LaF_3:Eu~(3+)纳米荧光粉.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光致发光光谱(PL)和荧光衰减曲线对LaF_3:Eu~(3+)纳米荧光粉进行表征. LaF_3:Eu~(3+)荧光粉的激发光谱主要由250 nm处的宽带(O2-→Eu3+的电荷转移跃迁)和一些尖峰(Eu3+f-f跃迁)构成,其中位于近紫外区396 nm处有一较强的激发峰.通过发射光谱探测Eu3+在LaF3晶体中的局部晶场环境.在298 K下激发光谱和发射光谱可知,在六方晶系的LaF3纳米晶体中的Eu3+晶格位置从D4h降至到C2v,这是由于晶格变化所造成的.在396 nm激发下,观测到较优掺杂浓度为10%的LaF_3:Eu~(3+)荧光粉在591 nm(5D0→7F1跃迁)处有强烈的红色发射峰.其发光性能表明,LaF_3:Eu~(3+)红色荧光粉在近紫外发光二极管领域具有潜在的应用价值.     

Eu~(3+)掺杂In_2O_3纳米纤维的制备及其发光性能研究

利用静电纺丝和高温煅烧相结合的方法制备了一维Eu~(3+)掺杂In_2O_3无机纳米纤维,并对其发光性能和发光机理进行研究。借助SEM、TG、XRD和EDX对样品的形貌、热分解、晶相和成分进行分析,利用荧光分光光度计测试了样品在室温下的光致发光性能。结果显示,静电纺Eu~(3+)掺杂前驱体纤维成型良好,经700℃煅烧5 h制备的In_2O_3∶Eu~(3+)纳米纤维仍保持纤维状形貌,但纤维直径与前驱体纤维相比明显减小;样品XRD衍射峰均与立方铁锰矿型In2O3的衍射峰一致,没有出现Eu_2O_3的衍射峰,样品EDX能谱分析表明煅烧后样品中含有In、O、Eu元素,且Eu含量与实际掺杂浓度接近。样品的室温发射光谱显示,经290 nm光激发后,在597 nm、612 nm和629 nm处出现Eu3+的发射峰,其中612 nm处的发射峰强度最大。     

红色荧光粉BaAl_2Si_2O_8:Eu~(3+),Li~+的制备和发光性能研究

通过高温固相法合成了红色荧光粉系列Ba_(1-x)Al_2Si_2O_8:Eu_x~(3+),Li_(0.03)~+,并系统地研究了该系列荧光粉的晶体结构和发光性质的变化。合成的试样均为BaAl_2Si_2O_8晶体,均单斜晶系,空间群为C2/m(12)。Eu~(3+)取代Ba~(2+)格位进入基质BaAl_2Si_2O_8晶体,造成了基质晶胞参数a,b,c和晶胞体积V相应地减小,只引起了基质晶体结构轻微的畸变。试样的激发光谱位于220 nm~550 nm,由一个宽带激发谱和一组锐线峰带构成,激发光谱中的最强峰为393 nm(~7F_0→~5L_6)。通过393 nm波段对系列试样进行有效激发,收集到发射光谱均位于550 nm~750 nm,且由发射光谱中出现多条锐线峰,在614 nm(~5D_0→~7F_2)处发射峰最强,Eu~(3+)的595 nm(~5D_0→~7F_1)发射峰劈裂产生了590 nm、595 nm和599 nm处的三个分裂峰,而614 nm(~5D_0→~7F_2)发射峰劈裂为614 nm、617 nm、619 nm、622 nm和627 nm处的五个分裂峰,Eu~(3+)取代Ba~(2+)进入基质晶格BaAl_2Si_2O_8中,与其临近的氧配体形成了C2的点群对称性和Eu~(3+)主要占据非反演对称中心格位。系统研究了该系列荧光粉发光性能与掺杂离子Eu~(3+)浓度的关联。研究结果显示,当掺杂离子Eu~(3+)浓度x≤0.03时,荧光粉的发光强度随着掺杂离子Eu~(3+)浓度x的增加而增加,当x0.03时,随x的增加而减小。试样的色坐标不随掺杂离子Eu~(3+)浓度改变而改变;该系列荧光粉浓度淬灭机理为电偶极–电偶极相互作用。     

NH_4Cl助熔剂对固相合成MgMoO_4:Eu~(3+)红色荧光粉结构与发光性质的影响

以MgMoO_4为基质,Eu~(3+)为激活剂,NH_4Cl为助熔剂,采用高温固相法合成白光LED用MgMoO_4:Eu~(3+)红色荧光粉。通过差示扫描量热与热重分析(DSC/TG)研究合成荧光粉的最佳温度,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)研究荧光粉的结构,并用荧光光谱仪对荧光粉的发光效果进行检测。结果表明:用NH_4Cl作为助熔剂,合成MgMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的最佳温度为900℃。添加NH_4Cl后,MgMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的结构得到优化,颗粒呈椭球形,粒径约为0.5~1μm。395 nm和465 nm波长激发的发射光谱由一系列尖峰组成,分别位于592 nm(~5D_0→~7F_1),615 nm(~5D_0→~7F_2)和699 nm(~5D_0→~7F_4)处,其中615 nm处的发射峰强度最大,属于Eu~(3+)的超灵敏电偶极跃迁。添加NH_4Cl可明显提高MgMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的激发与发射峰的强度,最佳添加量(n(NH_4Cl)/n(MgO))为1%,此时发射光谱的强度是未添加NH_4Cl时的7倍左右,395 nm激发的发射光谱对应的最佳Eu~(3+)浓度为0.1,465 nm激发的发射光谱对应的最佳Eu~(3+)浓度为0.15。     

室温固相合成纳米硫化锌及其性能研究

用醋酸锌和硫化钠为原料，室温固相法合成纳米ZnS，用紫外吸收光谱，红外光谱，X-ray衍射分析(XRD)，透射电镜(TEM)对产物结构、组成、大小、形貌进行表征。结果表明在加入一定量的分散剂后，制备的纳米硫化锌粒子的平均粒径约20nm，分散性好。晶相单一,属于立方晶系。在紫外吸收光谱中纳米硫化锌吸收峰蓝移，吸收峰从340nm减少到265nm。从红外光谱可知，该粉体无红外吸收峰，具有红外透明性。讨论了不同的分散剂。煅烧温度等条件对硫化锌粒度的影响。少量硫化锌作为助燃剂添加到重油-煤-水三元混合流体燃料中，明显提高了重油-煤-水三元混合流体燃料燃烧性能。     

Sr_2Al_2SiO_7∶Eu~(2+)发光材料制备及性能研究

采用溶胶凝胶-燃烧还原法在1100℃,p H 3~4的条件下制取了Eu~(2+)掺杂铝硅酸锶发光材料,通过TG-DTA、XRD和荧光光谱分析等方法,研究了材料的结构和发光性能,并对Eu~(2+)不同掺杂浓度下的发光性能进行了对比研究。结果表明,样品干凝胶的分解可以分为熔化、有机物的分解及Sr_2Al_2SiO_7∶Eu~(2+)晶相的生成三个阶段,1100℃所有反应完全;Sr_2Al_2SiO_7∶Eu~(2+)发光材料属于正方晶系晶体结构,其激发光谱是位于峰值344 nm~350nm的宽带谱,发射光谱峰值位于455 nm,最大发射光谱强度为7500 mcd;Eu2+掺杂浓度对其发光性能影响较大,在实验条件下掺杂摩尔浓度为0.04时激发光谱和发射光谱强度均达到最大。     

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮稀土配合物光转换材料的合成与光致发光性能

合成了以2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(uv-9)为配体的3种稀土配合物Eu(uv-9)3·2H_2O、Sm(uv-9)_3·2H_2O、Dy(uv-9)3·2H_2O,并用元素分析、红外光谱和荧光光谱对其进行了表征。荧光测试结果表明,2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮是Eu~(3+)和Sm~(3+)的优良配体,能很好地敏化这个两个离子发光,但是对Dy~(3+)无敏化作用。铕配合物和钐配合物发出600 nm~670 nm的红光,特别是钐配合物发出强的653 nm附近红光,与植物的光合作用吸收带非常匹配。而且发光稳定性好,因此它们可作为理想的光转换材料用于光功能农膜中。     

纳米Gd_2O_3:Tb~(3+)的多元醇法制备及发光特性

以DEG为溶剂,分别配置一定比例的GdCl_3, TbCl_3作为前驱液,利用多元醇法合成可用于生物探针的Gd_2O_3:Tb~(3+)纳米晶;将一定量的APTES和TEOS加入制备好的溶液中,使得纳米晶Gd_2O_3:Tb~(3+)的表面包裹聚硅氧烷层。本实验通过马尔文粒度仪、 X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光分光光度计等检测方法研究不同煅烧温度和不同Tb~(3+)掺杂浓度对纳米晶Gd_2O_3的粒径、物相结构、和发光性能的影响。将真空干燥过的纳米晶Gd_2O_3:Tb~(3+)置于马弗炉中分别以600, 800, 1000℃进行煅烧,得到的样品经XRD表征后发现:当煅烧温度为800℃时,得到立方相结构的纳米Gd_2O_3:Tb~(3+)。通过研究不同Tb~(3+)离子掺杂浓度下纳米晶Gd_2O_3:Tb~(3+)的荧光强度表明:当Tb~(3+)离子浓度为5.0%时,纳米晶Gd_2O_3:Tb~(3+)的发射强度最强,尤其是在主发射峰545 nm附近Tb~(3+)的~5D_4→~7F_5能级跃迁峰,其峰值强度比掺杂浓度为2.5%时提高了39%; Tb~(3+)掺杂浓度升高至7.5%时,样品发生了浓度猝灭导致光谱强度下降。     

A potential red-emitting phosphor Ca_2YTaO_6:Eu~(3+):Luminescence properties,thermal stability and applications for white LEDs

A novel red-emitting phosphor tantalate Ca_2 YTaO_6:Eu~(3+)was synthesized by a solid-state reaction.The purity and surface morphology of the phosphors were characterized.The Ca_2 YTaO_6:Eu~(3+)phosphors show a sharp emission peak at 612 nm under near-ultraviolet(n-UV) at 395 nm because of the ~5 D_0→~7 F_2 transition of Eu3+.The optimal Eu3+doping concentration in Ca2 YTaO_6 is 40 mol% and the critical energy-transfer distance of Eu3+ions was calculated to be 0.9 nm.The emission spectra of Ca_2 YTaO_6:Eu3+from 300 to 480 K were investigated.The thermal-quenching temperature(T_(0.5)) of Ca_2 YTaO_6:Eu~(3+)is above 480 K.The color purity of Ca_2 YTaO_6:40 mol%Eu3+is as high as 99.8%.The luminescence lifetime of Ca_2 YTaO_6:40 mol%Eu~(3+)was also discussed.The high color purity and high thermal stability of Eu~(3+)-doped Ca2 YTaO6 phosphors contribute to its application value in white lightemitting diodes(w-LEDs).     

Eu(TTFA)_3掺杂的SiO_2微球制备及光学特性研究

采用改进的碱催化法和种子法分别制备出Eu~(3+)掺杂球形二氧化硅胶体微球,实验表明改进的碱催化法制备出的产物表面有絮状物质较多,且形貌不理想;采用种子法制备的Eu~(3+)掺杂二氧化硅合成的最终产物表面光滑、粒径均匀、单分散性和球形度均较好的Eu~(3+)掺杂的二氧化硅胶体微球。采用种子法掺杂不同浓度的Eu~(3+),其在紫外光的激发下,表现出明显的Eu~(3+)特征红光发射,并分析Eu(TTFA)_3掺杂SiO_2微球的发射光谱特性。最后得出种子法制备Eu~(3+)掺杂二氧化硅胶体微球的较佳浓度是4.5%(摩尔分数)。     

Sr_(2-x-y)Ca_xMg_yAl_2SiO_7∶Eu~(2+)发光材料的制备及性能研究

采用溶胶凝胶-燃烧法合成Sr_(2-x-y)Ca_xMg_yAl_2SiO_7∶Eu~(2+)稀土长余辉发光材料,通过TG-DTA、XRD、SEM和荧光光谱分析等方法,研究了材料的结构、颗粒形貌和发光性能,并对Ca~(2+)、Mg~(2+)、Eu~(2+)不同掺杂浓度下的发光性能进行了对比研究。结果表明,适量掺杂Ca~(2+)、Mg~(2+)、Eu~(2+)后,基质的晶格结构并未发生变化,为Sr_2Al_2SiO_7晶粒,粒径在1 um~4 um,其激发光谱是位于峰值340 nm~360 nm的宽带谱,发射光谱峰值位于460 nm~480 nm。掺杂Ca~(2+)、Mg~(2+)后发光强度得到提高,镁元素的掺杂可引起发射波长向长波方向移动,而钙元素掺杂可引起发光强度的增大。影响材料发光性能的主要因素是钙,其次是铕,在实验条件下当Ca~(2+)的掺杂量为0.2,Mg~(2+)的掺杂量为0.1,Eu~(2+)的掺杂量为0.04时发光强度为最大,其发射光谱峰值位于469 nm处,最大发射光谱强度达到了8500。     

配位体修饰下Eu~(3+)掺杂CaF_2和LaF_3荧光粉发光性能的研究

采用微波法成功合成了具有特殊荧光性质的Eu~(3+)掺杂LaF_3和CaF_2荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。深入探讨了酒石酸钠、Eu~(3+)掺杂量对合成荧光粉发光性能的影响。实验结果表明,酒石酸钠添加量和Eu~(3+)的掺杂量对其荧光性能具有较大影响;摩尔比的变化使Eu~(3+)从磁偶极跃迁占主导转化为电偶极跃迁占主导,进而使主峰位置从之前的588 nm处变成613 nm处。但没有引起其他峰位置的变化,说明Eu~(3+)进入了LaF_3和CaF_2的晶格之中,而没有其他的变化。     

Eu~(3+)/Sm~(3+)共掺K_2Gd(WO_4)(PO_4)荧光粉的发光性能及热稳定性研究

采用高温固相法制备了K_2Gd_(1-x-y)(PO_4)(WO_4):x Sm~(3+),y Eu~(3+)新型红色荧光材料,通过利用X射线衍射谱(XRD)、荧光光谱对其结构及发光性能进行了研究。结果表明,稀土离子S~(3+)的掺入没有改变荧光粉的晶相;样品的激发光谱在394 nm有很强的激发峰,与近紫外LED芯片匹配,且Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁表现出616 nm有较好的红光发射,Eu~(3+)的最佳掺杂量(摩尔分数)为y=0.3;Sm~(3+)进入晶格后,激发峰明显增强和变宽,表明Sm~(3+)对Eu~(3+)的发光起到敏化作用;K_2Gd_(0.68)(PO_4)(WO_4)∶0.3Eu~(3+),0.02Sm~(3+)样品在150℃时发光强度仍为初始温度的78%,具有良好的热稳定性且色纯度高,是一种潜在的白光LED用荧光粉。     

Bi~(3+)和Eu~(3+)在Y_3SbO_7中的发光性能

本文观察不同浓度的Eu~3和Bi~(3+)在具有立方晶系的Y_3SbO_7中发光性能及Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。Y_3SbO_7∶Eu~(3+)、Bi~(3+)磷光体在393nm激发下,Bi~(3+)将吸收紫外光的一部分能量传递给Eu~(3+),使其红光发射增强。其余的能量则以兰光(440nm)和绿光(540nm)发射。其“相对强度比”与合成温度有关,该磷光体可能是一种在多波段发光的新材料。     

F~-掺杂对红色荧光粉NaGd(WMo)O_(8-x/2)F_x:Eu~(3+)的结构和发光特性的影响

采用高温固相法合成了NaGd(WMo)O_(8-x/2)F_x:Eu~(3+)(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)系列红色荧光粉。分别采用X射线衍射、荧光光谱测试手段对所得粉末的晶型及其发光性能进行了表征分析。结果表明,该系列红色荧光粉均为白钨矿四方晶系结构,空间点群结构为I41/a(88),可被近紫外光395 nm有效激发,其最强发射峰位于616 nm处,属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁。F-离子掺杂量为0.2 mol时发光强度最强,与未掺杂F-相比其发光强度提高了41%,其色坐标为(0.653,0.336)。由此可见,NaGd(WMo)O_(7.9)F_(0.2):Eu~(3+)是一种具有潜在应用价值的白光LED红色荧光粉。     

Synthesis and luminescent properties of BaGd2O4:Eu3+ phosphors with highly efficient red-emitting

The BaGd_(2-2 x)Eu_(2 x)O_4(BG, x = 0.01-0.09) phosphors were successfully synthesized via the sol-gel method,and BaY_(2-2 y)Eu_(2 y)O_4(BY, y = 0.005-0.07) phosphors were included for comparison. The pure phase BG phosphors with the ordered CaFe_2 O_4-type structure are obtained by annealing at 1300℃ for5 h. The phosphors with uniform particle size of 120 nm and good dispersion display typical Eu~(3+)emission with the strongest peak at 613 nm(~5 D_0→~7 F_2 transition of Eu3+) under optimal excitation band at 262 nm(CTB band). The presence of Gd~(3+) excitation bands on the PLE spectra monitoring the Eu3+emission directly proves an evidence of Gd~(3+)-Eu~(3+) energy transfer. Owing to the concentration quenching, the optimum content of Eu3+ addition is 5 at%(x = 0.05), and the quenching mechanism is determined to be the exchange reaction between Eu3+. All the BG samples have similar color coordinates and temperature of(0.64 ± 0.02, 0.36 ± 0.01) and 2000 ± 100 K,respectively. The lifetime value of BaGd_(1.9)Eu_(0.1)O_4 for 613 nm is fitted to be 2.19 ± 0.01 ms, and the Eu~(3+) concentration does not change the lifetime significantly. Owing to the Gd~(3+)-Eu~(3+) energy transfer, the luminescent intensity of the BaGd_(1.9)Eu_(0.1)O_4 phosphor is better than BY system. The BG system served as a new type of phosphor is expected to be widely used in lighting and display areas.     

Photoluminescence and energy transfer in transparent glass-ceramics based on GdF3:RE3+ (RE = Tb,Eu) nanocrystals

In the present work,the transparent oxyfluoride glass-ceramic samples containing GdF_3:RE~(3+)(RE=Tb,Eu) nanocrystals(nGCs) were fabricated via controlled heat-treatment of precursor xerogels prepared using a sol-gel method.The formation of GdF_3 nanocrystalline phase from gadolinium(III) trifluoroacetate was verified based on XRD measurements.The average crystal sizes calculated from Scherrer formula were estimated to～10 nm as well as～6 nm for Tb~(3+)-and Eu~(3+)-doped samples,respectively.The optical behavior of prepared sol-gel samples was evaluated based on photoluminescence excitation(PLE) and emission spectra(PL) as well as luminescence decay analysis.Obtained samples exhibit the ~5D_4→~7F_J(J=6-3,Tb~(3+))and the ~5D_0→~7F_J(J=0-4,Eu~(3+)) emission bands recorded within the visible spectral area under excitation at near-UV(393 nm(Eu~(3+)),351,369,378 nm(Tb~(3+))) as well as middle-UV illumination(273 nm(Gd~(3+))).Additionally,based on recorded decay curves,the luminescence lifetimes(τ_m) for the ~5D_4(Tb3+) and the ~5D_0(Eu~(3+))excited states were also evaluated.In general,recorded luminescence spectra and double-exponential character of decay curves for nGCs indicate a successful migration of Tb~(3+) and Eu~(3+) dopant ions from amorphous silicate framework to lowphonon energy GdF_3 nanocrystal phase.     

溶胶-凝胶法制备YAG:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶

以稀土氧化物和硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法合成了YAG:1%Ho~(3+),1%Yb~(3+)纳米晶,并通过正交试验法确定其干凝胶的合成条件.采用DTA-TG、XRD及TEM对干凝胶的合成过程、纳米晶的晶相组成及形貌进行了研究,表明干凝胶经1 200 ℃煅烧后形成了结晶完全的YAG相,无中间相产生.吸收光谱和上转换发射光谱分析表明,Yb~(3+)在材料的发光过程中具有传递能量的作用,Ho~(3+)在跃迁过程中发射出中心波长为650 nm的红色上转换荧光及540 nm的绿色上转换荧光.     

作为白光LED用铕掺杂氟化镧红色荧光粉的制备与光谱性能研究

采用水热法制备具有单一相六方晶系的LaF₃:Eu3+纳米荧光粉.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光致发光光谱(PL)和荧光衰减曲线对LaF₃:Eu3+纳米荧光粉进行表征.LaF₃:Eu3+荧光粉的激发光谱主要由250 nm处的宽带(O2-→Eu3+的电荷转移跃迁)和一些尖峰(Eu3+ f-f跃迁)构成,其中位于近紫外区396 nm处有一较强的激发峰.通过发射光谱探测Eu3+在LaF₃晶体中的局部晶场环境.在298 K下激发光谱和发射光谱可知,在六方晶系的LaF₃纳米晶体中的Eu3+晶格位置从D_4h降至到C_2v,这是由于晶格变化所造成的.在396 nm激发下,观测到较优掺杂浓度为10%的LaF₃:Eu3+荧光粉在591 nm(5D₀→7F₁跃迁)处有强烈的红色发射峰.其发光性能表明,LaF₃:Eu3+红色荧光粉在近紫外发光二极管领域具有潜在的应用价值.      

Hydrothermal synthesis of lanthanide(hydr)oxide micro/nanorods in presence of tetrabutylammonium hydroxide

Uniform and well-defined lanthanide hydroxide and oxide micro/nanorods Ln(OH)_3(Ln=La, Pr, Sm, Eu, Gd, Er) and Gd(OH)_3:Eu~(3+), Gd_2O_3:Eu~(3+) were successfully synthesized through a green and facile hydrothermal method. Tetrabutylammonium hydroxide(TBAH) and lanthanide nitrides were used as the hydrothermal precursors without the addition of any templates/surfactants. The products were characterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM) and photoluminescence(PL) spectra. The result demonstrated that lanthanide hydroxide micro/nanorods with 20–80 nm in diameter and 50–450 in length were obtained. The size of the Ln(OH)_3(Ln=La, Pr, Sm, Eu, Gd, Er) rods increased with the increase of the atomic number. The size of the Gd(OH)_3:Eu~(3+) rods decreased with the increase of p H value by modulating the amount of the TBAH solution. The as-formed product via the hydrothermal process, Gd(OH)_3:Eu~(3+), could be transformed to Gd_2O_3:Eu~(3+) with the same morphology and a slight shrinking in size after a post annealing process. It is a facial method to synthesize photoluminescent nanomaterial of Gd_2O_3:Eu~(3+). The Gd_2O_3:Eu~(3+) microrods exhibited strong red emission corresponding to ~5D)0→~7F_2 transition(610 nm) of Eu~(3+) under UV light excitation(257 nm).