Ca1－xZnxMoO4:Eu3+红色荧光粉的制备与表征

为研究新型的红色荧光粉并提高其发光强度,采 用高温固相法制备了 Ca0.88－xZnxMoO₄:0.08Eu3+ (x=0.0%,5%,10%,15%,20%,30%,40%,50%,60%,80%) 系列红色荧光粉,用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计对产物的晶体结构和发光性能进 行分析和表征。结果表明,当Zn的掺杂量达到20%时,钼酸钙晶体结构开始发生改变, 当Zn的掺杂量为15%时,红色荧光粉的发光强度最大。Ca0.88－xZnxMoO₄:0.08Eu³⁺的激 发光谱在200～350nm波长处出现宽带吸收,归属于Mo-O的电荷迁移 ,位于395nm和465nm波长左 右的吸收峰分别对应于Eu³⁺的⁷F₀→⁵L₆和⁷F₀→⁵D₂特 征吸收峰,能够很好地与近紫外和蓝光LED芯片相匹配。     

助熔剂对Ca_(0.7)Sr_(0.3)MoO_4∶Eu~(3+)红色荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法并添加不同助熔剂(H3BO3、不同氟化物以及H3BO3与Al F3的组合)制备出了Ca0.7Sr0.3Mo O4∶Eu3+红色荧光粉。通过XRD、激发和发射光谱研究了助熔剂对荧光粉的物相和发光性能的影响。研究表明,除Ca F2外,其他种类助熔剂的添加均能提高荧光粉的发光强度,且不影响样品的物相结构。H3BO3的最佳用量为荧光粉质量的1%;在氟化物助熔剂中,用量为荧光粉质量的2%的Al F3对荧光粉发光强度的提高最为显著。当以H3BO3与Al F3同时作为助熔剂制备荧光粉时,效果要好于单一助熔剂。     

Eu3+-Bi3+共掺杂Ca0.7Sr0.3MoO4荧光粉发光性能的研究

采用高温固相法制备了Ca0.7Sr0.18M oO₄:0.08 Eu³⁺、Ca0.7Sr0.27MoO₄:0.02Bi³⁺和Ca0.7Sr0.18－1.5xMoO₄:0.08Eu³⁺,xBi³⁺红色 荧光粉,考察Bi³⁺浓度对荧光粉发光性能的影响以及Bi³⁺与Eu³⁺间的能 量传递。通过X射线衍射(XRD)以及荧光的激发、发射光谱 对荧光粉样品进行表征。结果表明,制备的Ca0.7Sr0.15MoO₄:0.08Eu3+ ,0.02Bi³⁺红色荧光粉属于白钨矿结构。在 Ca0.7Sr0.15MoO₄:0.08Eu³⁺,0.02Bi³⁺红色荧光粉中,由于Bi ³⁺的掺杂将吸收的能量传递给激活离子Eu³⁺,其发光强度得到 增强。当Bi³⁺掺杂量x=0.02时,在312 nm激发下,主发 射峰 在616 nm处的相对发光强度最大,属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁, 但掺杂浓度过高时会出现浓度猝灭现象,发光强度减弱。     

Ca3(PO4)2:RE3+ (RE=Eu,Dy,Ce,Tb) 荧光粉的制备及其发光特性

采用高温固相法合成了Ca3(PO4)2:RE3+(RE = Eu, Dy, Ce, Tb)系列发光材料,研究了其发光性质。研究表明Ca3(PO4)2: RE3+ 在紫外区域均能有效被激发,有很强的荧光发射,且发光范围覆盖蓝到红光波段,是一类可以紫外激发实现白光LED用的潜在荧光粉。在0.005到0.03 mol 浓度范围内,Eu,Dy和Ce掺杂的荧光粉的发光都发生了浓度淬灭,分别对应于0.025,0.025和0.02 mol,而Tb3+掺杂的样品的表现出高的发光淬灭浓度。     

白色荧光粉ZnWO4:Dy3+,Eu3+的制备及发光性能

采用高温固相法合成系列以ZnWO₄基质、Dy ³⁺,Eu³⁺作为激发离子的白色荧光粉, 并通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱对荧光粉的物相结构和发光性能进行了研究。在 387nm波长激 发下,Dy³⁺的2F₉→⁶H15/2跃迁的蓝光发射及²F₉→ 6H13/2的黄光发射最强。随着Dy³⁺的浓度 增大荧光粉ZnWO₄:Dy³⁺的色坐标由黄光到白光移动,Dy³⁺的最佳掺杂浓度 是12%,此 时荧光粉的色坐标为(0.321,0.341)。在ZnWO₄:Dy³⁺中加入Eu³⁺可以使 荧光粉的色 坐标更接近于标准白光并向暖白光区移动,当Dy³⁺的浓度为12%时,加入浓度1~8%的 Eu³⁺,其色坐标都在白光区且当其浓度等于2%时色坐标(0.346,0.339)最接近标准白光(0.33,0.33),并可观察到Dy³⁺向Eu³⁺的能量传递。     

提高KLa1－x(MoO4)2:Eu3+x荧光粉发光性能的研究

在氧化气氛下,采用固相反应法合成了一系列 KLa1－x(MoO₄)₂:Eu³⁺x红 色荧光粉。利 用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计考察了KLa1－x(MoO₄)₂:Eu³⁺x荧光粉的 物相、形貌和发光强度。结果表明,激活剂Eu³⁺和助熔剂H₃BO₃的添加没有改变K La(MoO₄)₂的物相结构。KLa1－x(MoO₄)₂:Eu 3+x荧光粉可以被近紫外(393 nm )和蓝光(463 nm)有效 激发,主发射峰值位于616 nm附近,发射红光,归属为Eu³⁺的 ⁵D₀→⁷F₂跃迁。393nm和463nm的激发波长与目前广泛使用的近紫外和蓝光LED芯片相匹配。添加质量分数为5%的H₃BO₃时 ,所制备的KLa1－x(MoO₄)₂:Eu³⁺x红色荧光粉的发光强度比未掺杂H₃BO₃时的发光强度提高了234%,色坐标 (0.639,0.339)比商用的Y₂O₃:Eu³⁺(0.625,0.338)更接近于美国电 视标准委员会标准(0.67),这表明这 种荧光粉具备成为商业化红色荧光粉的潜力。     

白色荧光粉Gd2(MoO4)3:Dy3+,Tm3+的制备及发光性能

采用高温固相法合成了一系列Gd₂(MoO₄)₃:D y³⁺, Tm³⁺白色荧光粉。通过XRD衍射、荧光光谱分析对荧光粉的物相结构以及发光性能进 行了研究,且通过色坐标监测样品的发 光颜色。发射光谱显示荧光粉Gd2－x(MoO₄)₃:xDy 3+在387nm激发下,Dy³⁺的²F₉→⁶H15/2跃 迁的蓝光发射及²F₉→⁶H13/2跃迁的黄光发射最强,随着Dy³⁺浓度增加 ,色坐标由白光向黄 光转移。在Gd₂(MoO₄)₃:Dy³⁺,Tm³⁺的发射光谱中,在361nm激发下,可以同时看到Dy³⁺的 黄光发射和Tm³⁺的蓝光发射,即Dy³⁺的²F9/2→⁶H13/2黄光 跃迁和Tm³⁺的¹D₂→³F₄蓝光跃 迁,因此,通过调节Dy³⁺,Tm³⁺的浓度可以使样品发出白光。当Dy³⁺浓 度为12%,Tm³⁺ 浓度为7～14%时,样品皆在白光区。当Dy³⁺,Tm³⁺浓度均为12%时,样品的色 坐标为(0.338,0.329 )最接近标准白光(0.33)。同时,在 Dy³⁺与Tm³⁺共掺的体系中,可以看到Tm³⁺向Dy³⁺的能量传递。     

新型白光LED荧光粉Y2O3:Ti 3+的光谱性能

采用共沉淀法,在不同的烧结气氛下制备了Y₂O₃:Ti ³⁺粉体,测量了它们的激发、发射光谱以及XRD光谱,观测了形貌。在紫外光激发下,微晶Y₂O₃:Ti ³⁺在439nm附近有较强的发射带,而纳米Y₂O₃:Ti ³⁺在400~500nm范围内出现了强的发射带。随纳米粉体的晶粒尺寸减小,它的发光明显增强,覆盖了整个可见光区。结果表明Y₂O₃:Ti ³⁺纳米粉体有望成为新一代白光LED或汞灯的光转换荧光粉。     

一种白光LED用绿色荧光粉Ba3Si6O12N2:Eu2+的制备及研究

采用传统高温固相反应法,合成了Ba3－xSi 6O₁₂N₂:xEu²⁺系列荧光粉。X射线衍射(XRD)图谱 分析表明,所有的样品均生成了 Ba₃Si₆O₁₂N₂纯相。激发光谱表明,样品在紫外到蓝光(250～470nm)范围内都可以被有效激发,当激发波长为358nm 时,发射 光谱是Eu²⁺典型的宽带发射,发射峰在495nm附近,属于^4f₇→^4f₆^5d₁能级之间的跃迁,半峰宽覆盖青绿光范围(480～557nm)。 研究了Eu²⁺掺杂浓度对发光性能的影响。结果表明,随着Eu²⁺掺杂量的逐渐增 加 ,发光强度逐渐增大,当x=0.15时,发射 强度达到最大,所对应的发射光谱波峰的波长最小(492nm);当Eu ²⁺的掺杂量继续增加时,发光强度开始减弱,这是由于Eu²⁺间距逐渐减小,非 辐射跃迁几率增加而发生浓度猝灭现象;不同浓度的样品的发光强度 与波长呈相反变化趋势,这与斯托 克斯(Stokes)定律是相符合的。研究结果表明,所合成的Ba₃Si₆O₁₂N 2:Eu²⁺新型绿色荧光粉适合在白光LED中应用。     

非稀土红色荧光粉Mn4+:Li2TiO3发光特性研究

利用高温固相法成功合成了非稀土类红色荧光粉 Mn⁴⁺:Li₂TiO₃,并对所制得的样品进行X射线衍射(XRD)、吸收谱和荧光发射谱等 表征。在波长为475nm的LED蓝光照射时,获得了最大强度位于〖J P 〗682nm波长处的红色荧光,量 子效率约为10%,其对应Mn⁴⁺自旋²Eg→⁴A 2g。计 算了晶体场强度因子Dq和Racah参数B、C,并据此分析了Mn⁴⁺在Li₂TiO₃中的电 子云重排效应。通 过改变掺杂浓度,分析了Mn⁴⁺掺杂在Li₂TiO₃中的浓度淬灭效 应。最后进行了LED白光性能 测试。     

W6+对钼酸锶钙红色荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法,制备了一系列以Ca0.7Sr 0.3Mo O₄作为复合材料基质,以Eu³⁺为激活剂的混合钨钼酸盐红色荧光粉Ca0.7Sr 0.3Mo1－xWxO₄:Eu ³⁺,并通过测试荧光粉的激发光 谱,发射光谱和XRD对荧光粉的物相结构和发光性能进行了研究。实验结果表明, 掺杂W⁶⁺的Ca0.7Sr0.3Mo1－xWxO₄:Eu³⁺红色荧光粉的亮度得到提高,且其最佳掺杂浓度为 20%。 当W⁶⁺的掺杂浓度为20%时,Ca0.7Sr0.18Mo0.8W0.2O₄:0.08Eu³⁺样品的衍射峰与CaMoO₄(29-0351)标准卡片的衍射峰基本吻合。适当的加入电荷补偿剂Li ₂CO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃可以提高Ca0.7Sr0.18Mo0.8W0.2O₄:0.08Eu³⁺荧光粉亮度,最终结果表明当Li⁺的掺杂浓度为2% 时荧光粉的发光效果最好。色坐标分析结果表明:所制备的荧光粉的色坐标达到了国家标准 , 比商用的Y₂O₃:Eu³⁺红色荧光材料更接近于标准红色色坐标,具备成为商业化红 色荧光粉的潜力。     

新型红色荧光粉Ca0.5Sr0.5MoO4:Sm3+的制备及光学性能

为了得到发光效率较好的长波长红色荧光粉,采用 高温固相法成功地合成了适合紫外激发的红色荧光粉 Ca0.5－xSr0.5MoO₄:xSm³⁺,研究了其晶体结构和发 光性质。X射线衍射(XRD)测量结果显示,制备的样品为纯相Ca0.5Sr0.5MoO₄晶体。其激发 光谱包括一个宽带峰和一系列尖峰,通过不同波长激发的发射谱和与Ca0. 5－xSr0.5MoO₄:xEu³⁺的发射 谱比较分析得出激 发宽带为最有效激发带,归属于Mo⁶⁺－O2－的电荷迁移跃迁。在275nm的激发 下,发射峰由峰值为564nm(⁴G5/2→⁶H 5/2)、 606nm(4G5/2→⁶H7/2) 、647nm (⁴G5/2→⁶H9/2)、707nm(4G5/2→⁶H11/2)的4个峰组成,最大发射 峰位于647nm处,呈现红光 发射。Sm³⁺掺杂高于6%时Ca0.5－xSr0.5Mo O₄:xSm³⁺出现浓度猝灭,分析表明,其猝灭机 理是最邻近离子间的能量传递。同时,添加电荷补偿剂可增强材料的发射强度,以添加Na +的效果最明显。     

蓝色荧光粉K(Na)BaBP2O8:Eu2+的制备与发光特性

采用高温固相法在还原气氛中合成K(Na)BaBP₂O ₈:Eu²⁺系列硼磷酸盐蓝色荧光粉,研究煅烧温度 以及用Na⁺掺杂替换K⁺对荧光粉晶体结构和发光性能的影响。利用热重-示差扫描量热 (TG-DSC)、X射 线衍射(XRD)、荧光(PL)光谱和色坐标(CIE)等手段确定了 荧光粉的合成温度,并对荧光粉的晶体 结构和发光性能进行表征。结果表明,800～875℃制备的KBaBP₂O ₈:0.03Eu²⁺荧光粉具有KBaBP₂O₈纯相 结构,属于四方晶系,空间群I42d,荧光粉的最佳合 成温度为875℃。K(Na)BaBP₂O₈:Eu²⁺系列荧光粉 可被波长为365nm的近紫外光有效激发,与InGaN芯片( 350~410nm)相匹配;其发射光谱为 400~650nm的不对称宽带,发射峰位于456nm 左右,对应Eu²⁺的4f^65d1-4f⁷-5d⁰跃迁。利用van Uitert经 验公式计算了Eu²⁺取代KBaBP₂O₈中Ba²⁺和K⁺时所占的晶体学格位,得出 449.4nm、439.1nm两个发射属 于Eu²⁺占据8配位的Ba²⁺和K⁺的5d-4f跃迁发射 ,511.0、506.7nm两个发射属于Eu²⁺ 占据6配位的 Ba²⁺和K⁺的5d-4f跃迁发射。用适量Na⁺替换K⁺可 以明显提高荧光粉的发光强度,其最佳掺杂摩尔比例为 Na/K=0.35/0.65,此时荧光粉的主晶相没有改变,但XRD衍射峰向大角度方向偏移。K(Na)Ba BP₂O₈:Eu²⁺ 荧光粉的CIE点可落在从蓝光到蓝白光区域,在近紫外LED应 用中可以根据实际需要灵活选择。     

Eu2+掺杂Sr5(PO4)2SiO4磷灰石荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法制备了Sr5－x (PO₄)₂SiO₄:xEu²⁺(x =0.010,0.015,0.020,0.025,0.050, 0.100)荧光粉,研究掺杂 浓度和测试温度对荧光粉发光性能的影响。随着Eu²⁺掺杂浓度的增加,发射强度呈现 先增大后减小的变化 趋势,并在x=0.015时达到最大值。Eu 2+掺杂浓度较低时(x≤0.025),Eu²⁺取代不同格位的 Sr²⁺,使得发射 光谱具有双发射峰;当x＞0.025时,由于 存在Eu 1到Eu 2的能量传递使发射光谱中Eu 1的峰位消失,只存 在Eu 2的峰位。发射光谱随Eu²⁺浓度增大出现了红移现象,这是由于半径较小的Eu 2+(0.109nm)取代较 大的Sr²⁺(0.113nm)使得晶胞收缩,晶场强度增大,从而导 致Eu²⁺的5d能级劈裂程度增大,电子跃迁释 放能量降低。此外,测试温度增加时,发射光谱出现与Varshini方程不相符的蓝移现象,这 是晶格结构稳定性和声子辅助隧穿效应共同作用使较小波长的Eu 1的发射居于主导地位的结 果。     

Sr2SiO4:Eu2 荧光粉的发光性质及在白光二极管中的应用

用高温固相反应法制成了Sr2SiO4:xEu2 荧光粉.随着Eu2 掺杂浓度的增加,Sr2SiO4晶体结构从β相转换为α'相.Eu2 掺杂浓度小于等于0.5 mol%时,Sr2SiO4:Eu2 为β相,大于等于2 mol%时是α'相.β-Sr2SiO4:Eu2 的发光颜色为黄绿色,发射光谱由两个谱带组成,分别位于470 nm,535 nm处.α'-Sr2SiO4:Eu2 发光颜色为黄色,发射光谱由两个谱带组成,分别位于490 nm,570 nm处.这两个谱带具有不同的荧光寿命,归结为处于不同格位上Eu2 的发射.用近紫外芯片和这两种荧光粉制成了白光二极管.正向驱动电流为20mA时,用β-Sr2SiO4:0.0035 E2 抖制成的白光LED色温为5562 K;色坐标为x=0.32,y=0.40;显色指数为61;流明效率为15.7 lm/W.用α'-Sr2SiO4:0.02 Eu2 制成的白光LED色温为4 707 K;色坐标为x=0.36,y=0.37;最色指数为73;流明效率为6.7 lm/W.     

Dy3+,Tm3+掺杂的NaGd(MoO4)2白色荧光粉的制备与发光性能的研究

采用高温固相法成功制备出了一系列LED用白色 荧光粉NaGd1－x－y(MoO₄)₂:xDy³⁺,yTm 3+,用X射线衍射仪(XRD),荧光分光光度计和紫外-可见-近红外光谱分析系统对样 品的物相结构和发光性能进行了表征。结果显示制备的荧光粉的白光由Dy3＋的特征黄光发 射(575 nm)、特征蓝光发射(488 nm)与Tm 3＋的特征蓝光发射(459 nm)组合而成。制备的 NaGd(MoO₄)₂基质为四方晶系即白钨矿结构。在上述荧光粉中,激活离子Dy3＋ 发射⁴F9/2－⁶H13/2 跃迁的黄光(575 nm)和⁴F9/2－⁶H15/2跃迁的蓝光(488 nm),激活离子Tm3＋发射¹D₂-³F₄的蓝光 (459nm)跃迁,蓝光发射受晶体场的影响被劈为两个发 射峰。该系列荧光粉在389nm波长激 发下,当Dy3＋浓度为10%,Tm3＋浓度为12%时样品色坐标(0. 326,0.326)最接近标 准白 光(0.33),当Dy3＋浓度为8% ,Tm3＋浓度为12%时样品发光强度达到 最大,色坐标为(0.377,0.369),结果表明,该系列荧光粉有潜在的发展和应用前景 。     

白光LED用Sr3（PO4）2∶Tb3+,Li+荧光粉的制备工艺及发光性能

采用沉淀-燃烧法结合超声波技术合成了小颗粒Sr3(PO4)2∶Tb3+荧光粉,测量了其光谱特性。在Sr3(PO4)2∶Tb3+体系中观察到Tb3+的特征发射,峰值波长分别为489,542,584,620nm,分别对应于Tb3+的5 D4→7F6、5 D4→7F5、5 D4→7F4和5 D4→7F3跃迁,其中542nm处的绿色发射最强。激发光谱由4f75d1宽带吸收(200～280nm)和4f→4f电子跃迁吸收(280～390nm和475～500nm)组成,可被近紫外发光二极管(NUV-LED)有效激发。采用R+(R=Li,Na,K)作为电荷补偿剂,结果表明:Li+作为电荷补偿剂使样品发光强度提高了31%,Na+和K+的掺入则降低了粉体在近紫外区的吸收。     

LiCaPO4:Eu3+材料制备白光LED及其发光特性

采用高温固相法制备了LiCaPO4:Eu3+红色发光材料,研究了Eu3+掺杂浓度、R+或Cl-等对材料发光性质的影响.结果显示,在399 nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5DO→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰为612 nm;监测612 nm发射峰,所得激发光谱由O2-→Eu3+电...     

Zn2＋,Ba2＋,Mg2＋对CaMoO4:Eu红色荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法,制备了系列Eu³⁺激活的掺 杂Zn²⁺、Mg²⁺和Ba²⁺离子的钼酸盐 红色荧光粉,并通过测试荧光粉的发射光谱、激发光谱和X射线衍射(XRD)谱等,对荧光粉 的物相结构 、发光性能进行了分析。 实验结果表明:荧光粉可以被近紫外(395nm)和蓝光(465nm) 有效激发,发射峰值位于616nm(Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁)波长的红光,395nm和465nm的激发 波长与 目前广泛使用的近紫外和蓝光LED芯片相匹配,适用于LED的制造;掺杂Zn²⁺、Mg 2+和Ba²⁺的 Ca0.88－xRxMoO₄:0.08Eu ³⁺红色荧光粉的发光强度均得到提高,且最佳掺杂浓度分别为15%和5%。在最佳浓度下,3种荧光粉的 发光强度大小为Ca0.73Zn0.15Mo O₄:0.08Eu³⁺ > Ca0.78Mg0.10MoO₄:0.08Eu³⁺> Ca0.83Ba 0.05MoO₄:0.08Eu³⁺。色坐标分析结果表明 :所制备的 荧光粉的色坐标达到了国家标准,比商用的Y₂O₃:Eu³⁺红色荧光材料更接近于标 准红色色坐标。     

白光LED用ZnMoO4:Tb3+,K+发光材料的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Zn<,0.8>Tb<,0.15>MoO<,4>绿色荧光粉,利用XRD和荧光光谱仪对样品进行了测试表征.XRD测试结果表明,在800℃温度下烧结能形成ZnMoO<,4>纯相.激发光谱由MoO<,4><'-2>的电荷迁移宽带(CT)和Tb<'3+>离子特征激发峰组成;研究发现,掺杂了K<'+>离子后电...