近紫外光激发的全色荧光粉Ba_3Ca_4Mg(SiO_4)_4:Eu~(2+),Mn~(2+)的合成和发光性能

采用高温固相法合成了Eu2+,Mn2+共激活的Ba3Ca4Mg(SiO4)4荧光粉,讨论了其光谱性能和晶体结构。光谱测试结果显示,该荧光粉在近紫外光激发下能够发射出波长430～700nm的宽峰,由460,495,595nm等多峰叠加而成,其激发光谱在250～450nm均有较强的吸收;通过X射线衍射数据分析,该荧光粉存在两种晶相,分别是BaCa2Mg(SiO4)2和Ba1.31Ca0.69SiO4。变化Mn2+浓度能够对荧光粉的色温(CCT)、显色指数(CRI)和色坐标进行调节。其中Ba3Ca4Mg(SiO4)4:0.08Eu2+,0.13Mn2+荧光粉的CCT6592K、CRI84.3、色坐标(0.3137,0.3118)与日光色(CCT6500K;色坐标(0.3030,0.3370))的白光参数较接近,是一种适合于近紫外光芯片InGaN激发的WLED用全色荧光粉。     

MAl2B2O7:Re(M=Ca,Sr,Ba;Re=Eu3+,Tb3+)在VUV激发下的发光性能

采用高温固相法合成了MAl2B2O7:Re(M=Sr,Ba,Ca;Re=Eu3+,Tb3+)系列样品.BaAl2B2O7:Eu3+在130～170 nm和200～250 nm区域有两个很强的吸收带;130～170 nm的宽带是硼氧和铝氧基团的吸收,位于200～250 nm附近的吸收带主要是Eu3+-O2-电荷转移态的吸收;MAl2B2O7:Eu3+(M=Sr,Ba)中Eu3+占据更多的是非对称格位,以5D0→7F2跃迁为主,对应613 nm处的发射强度最大.MAl2B2O7:Re(M=Sr,Ba;Re=Tb3+)在120～200 nm和200～300 nm光谱区有两个较强的吸收带.位于120～200 nm的宽谱带对应于基质吸收.这包括硼氧和铝氧基团在真空紫外的吸收,基质吸收主要是硼酸根的吸收;而位于160～270 nm左右的一组谱峰对应于Tb3+的4f8-4f5d跃迁;在172 nm的激发下,发射峰由492nm,546nm,592 nm和624 nm组成,分别对应Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁发射,其中546 nm是主发峰.     

蓝绿双色可调荧光粉Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+的发光性能和能量传递研究

用高温固相法制备了蓝绿双色可调荧光粉Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+,并研究了其发光特性。在345 nm近紫外光激发下发射的分别以390和410 nm为主峰的蓝光发射带对应于Ce3+的5d→2F5/2和5d→2F7/2跃迁,峰值位于525 nm的绿光发射带归属于Eu2+的4f65d1→4f7跃迁。通过Dexter共振能量传递理论和Reisfeld近似计算得到2种离子之间存在四极矩-四极矩能量传递。当Ce3+和Eu2+的摩尔浓度分别为5%和4%时,样品的色坐标位置落在蓝绿色区域,并可以通过改变基质中Ce3+和Eu2+的摩尔比来调节荧光粉的色坐标。Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+是一种适用于近紫外芯片的新型双色可调谐白光LED用荧光粉。     

M3Gd(PO4)3:Tm3+(M=Mg,Ca,Sr,Ba)真空紫外发光特性

研究了M3Gd(PO4)3Tm3+(M=Sr,Ba,Ca,Mg)样品的结构特性、发光特性.M3Gd(PO4)3Tm3+属于立方晶系.基质掺入铥离子后其结构没有明显变化.M3Gd(PO4)3Tm3+在166 nm和210 nm附近有强烈的吸收峰.位于166 nm附近的强烈吸收峰归因于基质的强烈吸收,210 nm附近的吸收峰则归因于Gd3+的8S7/2-6GJ的能级跃迁.在166 nm真空紫外光激发下,样品在453 nm及363 nm处有较强的发射峰,发射主峰位于453 nm.随着样品中阳离子的变化,M3Gd(PO4)3Tm3+的激发峰发生强烈变化,从而导致其发射光谱有了较大变化.     

(Sr1-xMex)2SiO4:Eu荧光粉光谱调控机制

采用高温固相法制备(Sr1-xMex)1.95SiO4:0.05Eu系列荧光粉,研究不同大(Ba2+)、小(Mg2+)半径离子基体固溶对其物相、发光中心配位结构、Eu离子价态的影响,探究其光谱精细调控机制。Sr2SiO4粉末中随着温度升高α-Sr2SiO4相增加、β-Sr2SiO4相减少;Mg2+ (小半径离子)掺杂可以提高α-Sr2SiO4相稳定性,但容易出现Mg2SiO4,粉末中始终为混合物;Ba2+ (大半径离子) 掺杂可以提高α-Sr2SiO4相稳定性,粉体发生β-Sr2SiO4+α-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4+Ba2SiO4→Ba2SiO4转变,且β-Sr2SiO4、α-Sr2SiO4、Ba2SiO4的顺序其Si–O–Me(I)–O–Me(II)链逐渐由锯齿状变为平直状、Me-O键长拉长。Eu离子激活的β-Sr2SiO4、α-Sr2SiO4、Ba2SiO4粉体在254nm(365nm) 激发下有明亮的绿色荧光发射（且依序强度增强、光谱整体略微蓝移）和微弱的红光发射;当光学基体发生β-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4转变时,发射光谱中Eu2+(I)蓝移Eu2+(II)红移（Si–O–Sr(I)–O–Sr(II)由锯齿形链成为平链,且Sr-O键拉长）,发生α-Sr2SiO4→Ba2SiO4转变则Eu2+(I)、Eu2+(II)均发生蓝移（仅发生Me-O键拉长）;三种粉体热释光谱中均存在Eu2+和Eu3+缺陷能级,且Eu2+缺陷浓度更高。Eu3d的精细x射线光电子谱表明随着β-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4→Ba2SiO4转变其Eu离子以Eu2+存在的可能性增大,对应的电子顺磁共振也证实这一结果。由此可见,采用Ba2+离子固溶掺杂Sr2SiO4,可在一定浓度范围得到单相粉末,实现光学基体的β-Sr2SiO4→α-Sr2SiO4→Ba2SiO4相变,调控Si–O–Me(I)–O–Me(II)链型及Me-O键长,调节Eu离子价态和配位场,进而实现其绿色荧光粉荧光强度、发射波段精确调控。     

BaMgSi_2O_6:RE~(3+)(RE=Tb,Ce)的真空紫外光谱特性

研究了MMgSi_2O_6:Tb~(3+) (M=Ca, Sr, Ba)样品的结构、发光特性.MMgSi_2O_6:Tb~(3+) (M=Ca,Sr , Ba)具有硅酸钙镁石结构,基质掺入铽离子后结构没有明显变化.结果表明:MMgSi_2O_6:Tb~(3+) (M=Ca, Sr ,Ba)在168、220和294 nm附近有强烈的吸收峰.在168 nm真空紫外激发下,546 nm是主发射峰.当材料BaMgSi_2O_6:Tb~(3+)中掺杂Ce~(3+)时,BaMgSi_2O_6:Tb~(3+)样品在168 nm真空紫外激发下的发射强度明显下降.     

白光LED用新型红色荧光粉SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)的合成及性质

以Na2CO3为电荷补偿剂,采用凝胶-燃烧法合成新型红色硅酸盐发光材料SrMgSi2O6:Eu3+。用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计等对合成产物进行分析和表征。结果表明：SrMgSi2O6:Eu3+ 的晶体结构与Sr2MgSi2O7相同,同属四方晶系。样品SrMgSi2O6:Eu3+的激发光谱在220～300 nm出现一宽带吸收,归属于O2--Eu3+之间的电荷迁移,300 nm以后出现的锐线峰为Eu3+的f-f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发。发射光谱由两个强发射峰组成,位于592和618 nm处,分别属于典型的Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。此外,研究发现：共掺Gd3+或Ti4+均能敏化Eu3+的发光,可有效提高样品的红光发射。因此,SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)有望成为一种与InGaN管芯匹配的白光LED用红色荧光粉     

白光LED用宽激发带的稀土硅酸盐基质荧光粉材料

采用稀土复合溶胶的喷雾.热解两步法制备了化学计量为SrxM2-xSiO4:xEu2 (M=Ca、Mg、Ba,x=0～2)的用于白光LED的荧光粉.用Van Uitert公式对SrxCa2-xSiO4体系荧光粉中铕离子的激发态带边位置和微结构参数的关系进行了预测计算;对SrxCa2-xSiO4、SrxMg2-xSiO4、SrxBa2-xSio4碱土正硅酸盐基质荧光粉样品,实测的激发光谱峰值的典型波长在350～460 nm的较宽范围内,发射光谱的典型峰值为562 nm;在计算不同阳离子的配位数Eu2 的发射波长时,把发射波长的计算预测值与实测波长值对比,认为在Sr1.8Ca0.2SiO4:Eu0.04的发光中心中Eu2 取代Sr2 均位于六配位的Sr2 上;荧光颗粒由纳米颗粒(晶)-亚微米的梯次分级自组装结构组成.该稀土硅酸盐基质荧光粉可以作为一种功率型、高亮度和高显色指数的白光LED的重要候选荧光材料.     

溶剂热-溶胶凝胶两步法合成(Y,Gd)(P,V)O_4:Eu~(3+),Bi~(3+)荧光粉及其发光研究

采用溶剂热-溶胶凝胶两步法合成了(Y1-z,Gd z)1-x-y(P z,V1-z)O4:x Eu3+,yBi3+系列红色荧光粉。用XRD、SEM和荧光分光光度计,对试样的晶体结构、表面形貌及发光性能进行了表征。结果表明:样品为四方晶系,掺杂离子的加入对基质晶体结构影响不大;样品形貌均一,呈短杆状或椭圆状;激发光谱由位于250~400 nm的O2--V5+带和Eu3+-O2-带组成;最强发射峰位于619 nm,归属于Eu3+的5D0→7F2特征跃迁发射;Eu3+的最佳掺杂量为5 mol%(x=0.05);掺杂Bi3+、Gd3+、P5+后,样品发射强度得到显著提高,Bi3+的掺杂还会使激发带红移至400 nm。说明这类荧光粉是可用于近紫外芯片激发的白光LED用红色荧光粉。     

SrB4O7:Eu,Ce荧光粉的合成及其发光特性研究

用高温固相法合成了SrB4O7:Eu和SrB4O7:Eu:Ce荧光粉,研究了荧光粉的吸收光谱和荧光光谱.结果表明,通过250 nm的激光二极管激发,SrB4O7:Eu荧光粉在室温下,被观察到Eu2 离子6P7/2→8S7/2跃迁产生的紫外光(385nm)和Eu3 离子5D0→7F1、5D0→7F2、5D0→7F2、5D0→7F3、5D0→7F4跃迁分别产生的橙色光(590nm)、红光(614nm)、红光(660nm)、深红色光(720nm);在Eu和Ce共掺的荧光粉中,Ce2 离子敏化Eu2 离子发光,Eu2 离子发射的紫外光强度增加,而Eu3 的发射光减弱.     

Ba2+替代对Sr4Al14O25:Eu2+, Dy3+结构和发光性能的影响

采用高温固相反应按化学式Sr4-xBaxAl14O25: Eu2+, Dy3+(x＝0, 0.8, 1.6, 2.4, 3.2, 4) 配比原料,合成长余辉发光材料。X射线衍射分析表明,当x＝0.8时,产物物相为单斜结构SrAl2O4和磁铅矿结构SrAl12O19共存;当x>1.6时,产物主相转变为BaAl2O4六角结构。对所得样品采用360 nm光照,发射光谱表明,样品发光是以Eu2+为发光中心,由Eu2+电子4f65d-4f7跃迁所致,并且随着Ba掺入量的增加,样品发射光谱峰位产生移动,这是由于Sr2+取代产物中Ba2+位置后,导致晶格收缩,影响Eu2+的5d能级劈裂,从而影响电子4f65d-4f7跃迁。余辉光谱显示x>1.6时,产物的余辉发光是以BaAl2O4基质中Eu2+为发光中心。余辉衰减检测和热释光谱分析发现不同掺Ba量的样品余辉衰减快慢不同,是由于其中存在的陷阱能级深度不同,且陷阱能级越深,其余辉时间越长     

Eu^2＋在Sr4Al14O25基磷光体中能量传递行为的研究

合成了3种不同Eu掺杂量的Sr4Al14O25，Dy^3 发光粉体，发现当Eu掺杂量低于0．012mol时，发射光谱中存在2个主发射峰，分别位于407nm和494nm。随着Eu掺杂浓度增加，407nm发射峰逐渐消失，而494nm主发射峰增强。结合Sr4Al14O25，晶体结构和激发．发射光谱，建立了2种Eu发光中心之间的能量传递模型，对实验现象进行了合理的解释。余辉衰减曲线测试结果表明，3种磷光体试样均具有长余辉性能，尤其Sr4Al14O25：Eu0.0l2，Dy0.024试样，其余辉时间在人眼可视亮度水平可持续20h以上。     

发光颜色可调谐的新型荧光体Sr2CeO4：RE^3＋（RE=Eu，Sm，Dy）的发光性能

Sr2CeO4既是一种有重要应用价值的新型蓝色荧光体，又是一种适合稀土掺杂的发光基质。近年来人们对稀土掺杂的Sr2CeO4的荧光性能进行了研究。本文结合作者的工作，分析了Sr2CeO4的结构特点和光谱特性：综述了Eu^3＋，Sm^3＋，Dy^3＋等稀土离子掺杂Sr2CeO4的发光性能的研究现状，并对今后的研究工作提出了一些设想。     

KLa(MoO_4)_2:Sm~(3+),Eu~(3+)荧光粉中能量传递研究

采用高温固相法合成了KLa0.7-x(MoO4)2:0.3Eu3+,xSm3+系列红色发射荧光粉,利用XRD对样品的晶体结构进行了分析,发现所得到的样品均为纯相。采用荧光光谱手段对样品的发光性质及能量传递进行了研究。在低Sm3+掺杂浓度时采用277及394 nm激发样品,其发光强度几乎不随掺杂浓度变化,若利用404 nm激发样品发光随Sm3+浓度有明显增强;当Sm3+掺杂浓度较高时,利用277,394及404 nm激发观察到了Sm3+对Eu3+发光产生了猝灭作用。采用电多极相互作用模型及交换相互作用模型对Sm3+到Eu3+的能量传递过程的物理本质进行了探讨,确定了在低掺杂浓度下Sm3+到Eu3+的能量传递是基于交换相互作用的结果。通过对Eu3+的5D0能级荧光动力学过程的分析进一步证实了在低Sm3+掺杂浓度时Sm3+充当能量传递供体,而高掺杂浓度时Sm3+对Eu3+发光产生了猝灭作用。     

锰掺杂对Ba2SiO4: Eu2+电子结构和光谱性能的影响

运用第一性原理研究了Mn掺杂对Ca2SiO4:Eu2+荧光粉性能的影响。与Ca2SiO4:Eu2+荧光粉相比较,发现：进行Mn掺杂以后,荧光粉的吸收光谱向长波方向发生红移。用来替换部分Ca离子的Mn离子提高了Eu2+周围晶体场的强度,造成Eu2+的5d能级的下移。再加上Mn3d能级也发生分裂并部分进入导带顶和价带底,导致带隙变窄和吸收光谱的红移。     

Color-conversion and photoluminescence properties of Ba2MgW(Mo)O6:Eu phosphor

Compounds B₂AXO₆:Eu (B = Ba, Sr; A = Ca; and X = W, Mo) have recently been investigated and suggested to be color-conversion phosphor for WLED devices. In this work, we investigated the photoluminescence properties of the analogues Ba₂MgXO₆:Eu (X = W and Mo) and the energy transfer from W(Mo)O₆ groups to Eu³⁺ ions within the phosphors. The phase structure, UV-vis diffuse reflectance spectrum, photoluminescence properties and decay of Ba₂MgW_(1−x)Mo_xO₆:Eu were studied as a function of the W/Mo ratio. It was found that these phosphors showed excellent color-conversion capability from near-UV to orange-red light. The color-conversion process was considered to be performed by energy transferring from MoO₆ groups to doped Eu³⁺ ions. The MoO₆ → Eu³⁺ energy transfer efficiency could be greatly enhanced by partial substitution of Mo by W. The structure and photoluminescence properties of Ba₂AW_0.5Mo_0.5O₆:Eu (A = Ca and Mg, respectively) compounds were also investigated to reveal the effect of the Eu³⁺ ion coordination environment on its photoluminescence properties.     

Chemical bond properties and M(?)ssbauer spectroscopy in (La_(1-x)M_x)_2CuO_4(M=Ba,Sr)

By using the average band-gap model, the chemical bond properties of (La1-xMx)2CuO4(M=Ba, Sr) were calcu-lated . The calculated covalencies for Cu-O and La-O bond in the compounds are 0.3 and 0.03 respectively. Mossbauerisomer shifts of 57Fe doped in La2CuO4 and 119Sn doped in La2CuO4 were calculated by using the chemical surroundingfactor defined by covalency and electronic polarizability. Four valence state tin and three valence iron sites were identifiedin 57Fe and 119Sn doped La2CuO4.