Gd3+/Ce3+对Tb3+掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO₂-B₂O₃-BaF₂组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd₂O₃掺量下Tb³⁺的发光性能,并确定了Gd₂O₃更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的发光都具有敏化作用,且Gd₂O₃掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce₂O_3<...     

白光发射新型磷灰石结构荧光粉LiGd(SiO4)6O2:Bi3+,Dy3+的合成及性能研究

采用高温固相法在1 350℃下煅烧6 h合成了LGSO:0.04Bi³⁺,xDy³⁺(x=0.1,0.15,0.2,0.3)荧光粉。荧光粉样品为磷灰石结构，属于六方晶系，具有P63/m空间群结构。LGSO:0.04Bi³⁺,0.15Dy³⁺具有多个激发带，和两个发射带，峰值分别位于487 nm和576 nm左右，归因于Bi³⁺:¹S₀→³P₁跃迁和Dy³⁺:⁴F_9/2→⁶H_13/2橙黄色发光。CIE坐标在(0.334 5, 0.365 8)达到一个白光区域。综上所述，LGSO:Bi³⁺与Dy³⁺荧光粉在紫外激发白光LED中具有潜在的应用价值。     

Er3+掺杂无铅铁电陶瓷的电学和光致发光性能

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法制备稀土Er³⁺掺杂Ba_0.85Ca_0.15Ti_0.90Zr_0.10O₃(BCTZ)无铅多功能铁电陶瓷,系统研究Er³⁺掺杂浓度对BCTZ铁电陶瓷微观结构、电学性能及光致发光的影响及内在联系。研究表明,陶瓷平均晶粒尺寸随Er³⁺掺杂浓度的增加单调减小,由7.59μm减小至3.82μm,减小约49.67%;陶瓷可释放的能量密度(W_rec)和储能效率(η)可分别提高约29.81%和122.79%。Er³⁺掺杂BCTZ陶瓷表现出强烈的绿光发射(548 nm)且发光强度相对可调性可达173.09%。Er³⁺掺杂BCTZ陶瓷优异、特殊的电光性能...     

Sm3+掺杂SrBi4Ti4O15–Bi4Ti3O(12)压电陶瓷的结构、电学和光致发光性能

采用固相法制备Sm³⁺掺杂SrBi_8–xSm_xTi₇O(27)(SBT–BIT–x Sm³⁺, 0≤x≤0.50)共生铋层状陶瓷,研究了不同掺杂量的Sm³⁺对样品的结构、介电、压电以及光致发光性能的影响。结果表明:所有陶瓷样品均为单一的共生铋层状结构,XRD精修和Ramam结果显示Sm³⁺掺杂引起样品晶格畸变的减小,适量的Sm³⁺掺杂降低了介电损耗tanδ,提升了压电常数d33,当x=0.30时,综合电性能最佳:压电常数d33=16.3 pC/N,tanδ=0.90%。在407 nm近紫外光的激发下,SBT–BIT–x Sm³⁺陶瓷样品在598 nm处存在最强的红橙光发射,当x=0.15时,发光强度达到最佳,Sm³⁺掺杂SBT–BIT共生铋层状陶瓷在光-电多功能器件等领域中具有潜在的应用前景。     

Tb3+掺杂SiO2-B2O3荧光粉的制备及发光性能的研究

以正硅酸乙酯作为硅源、硼酸作为硼源，采用溶胶凝胶法制备了一系列Tb³⁺掺杂SiO₂-B₂O₃荧光粉。通过XRD可知，样品以非晶的形式存在。从红外光谱图发现，B进入Si-O-Si网络结构并在基质结构中形成了Si-O-B结构。采用激发和发射光谱图对样品发光性能进行表征，探究了基质比例和掺杂浓度对发光性能的影响，得到最优发光条件。     

稀土Eu3+掺杂对SnO2薄膜光学和电学性质的影响

基于旋涂法制备了Eu³⁺掺杂的SnO₂薄膜，并通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、电流-电压测试和原子力显微镜(AFM)等对样品的光学性质、电学性质和表面形貌进行了表征。研究发现，在200nm～380nm的波长范围内，掺杂15at%Eu³⁺的SnO₂薄膜光吸收率最高；在380nm～700nm的可见光范围内，掺杂15at%Eu³⁺的SnO₂薄膜光透射率较强，掺杂20at%Eu³⁺的SnO₂薄膜光吸收率最强。随着Eu³⁺掺杂浓度的增加，SnO₂薄膜的电阻增加，表面的平均粗糙度显著降低。     

基于第一性原理计算的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料持续发光机理

长余辉材料应用广泛,但种类繁多、发光机理难以被普遍阐释。针对发光–余辉性能好的Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺硅酸盐长余辉材料,构建Sr₂MgSi₂O₇基质、Eu掺杂及(Eu,Dy)共掺杂Sr₂MgSi₂O₇的分子模型,进行第一性原理计算。从电子结构角度解译电子跃迁俘获路径,并阐释Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺的持续发光机理。结果表明：Eu、Dy离子的掺入使Sr₂MgSi₂O₇由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体;Dy 5d态主要位于Fermi能级与Eu 5d态之间,并与Eu 5d态存在能量重叠,这证实了Dy³⁺作为电子陷阱的合理性。S...     

Sm3+离子激活的Ba3ZnNb2O9荧光粉的制备及发光性能

利用高温固相法合成了不同Sm³⁺掺杂浓度的Ba₃ZnNb₂O₉荧光粉,并利用X射线粉末衍射(XRD)、漫反射光谱(DRS)、荧光发射光谱及荧光寿命等表征手段对样品的结构与发光性能进行了研究。XRD结果显示纯样Ba₃ZnNb₂O₉与Ba₃ZnNb₂O₉:Sm³⁺荧光粉的衍射图完全吻合,表明Sm³⁺离子的少量引入并未对晶体结构产生影响。漫反射光谱显示样品可以被近紫外光有效激发。发射光谱表明存在基质向Sm³⁺离子的能量传递过程,Sm³⁺离子的最佳掺杂浓度为x=0.1。     

Cax Mgy Alm Sin Oz:Ln(Ln=Ce3+,Tb3+,Eu3+)三色荧光粉的结构调控、发光性质及在白光二极管中的应用

基于紫外/近紫外光激发的高效三基色荧光粉的研发对于白光LED的应用发展具有重要意义。通过高温固相法合成一系列Ce³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺单掺杂Ca_xMg_yAl_mSi_nO_z (Ca₂Mg_0.25Al_1.5Si_1.25O₇,Ca₂Mg_0.5Al Si_1.5O₇,Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇,Ca₂₀Al₂₆Mg₃Si₃O₆₈)的三基色荧光粉。通过Rietveld精修、晶体结构模拟和密度泛函理...     

微量Ce3+、Nb5+、Zn2+对钛酸锶钡基陶瓷介电性能的影响

通过研究Ce³⁺、Nb⁵⁺、Zn²⁺对钛酸锶钡基陶瓷介电性能的影响,结果发现Ce³⁺、Nb⁵⁺、Zn²⁺各离子单一掺杂提高其介电性能是有限的,而充分运用各微量离子作用机理,控制钛酸锶钡的Ce³⁺、Nb⁵⁺、Zn²⁺引入量,能综合提高钛酸锶钡基陶瓷的介电性能。     

Ce3+–Eu3+共掺Y3Al5O12透明陶瓷荧光性能

Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce³⁺共掺杂以使YAG:Ce³⁺发射谱红移。本工作报道了Ce³⁺–Eu³⁺共掺Y₃Al₅O₁₂(YAG:Ce³⁺/Eu³⁺)透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu³⁺的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr³⁺和Sm³⁺等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce³⁺/Eu³⁺透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce³⁺荧光发射随着Eu含量的...     

Sm3+掺杂双钙钛矿结构Sr3Sn2O7的应力发光特性

Sr₃Sn₂O₇:Sm³⁺是一种被广泛研究的应力法光材料,但关于Sm³⁺掺杂量的研究仍然存在缺失。本工作采用高温固相法制备Sr_3–xSn₂O₇:x Sm³⁺。在Sr₃Sn₂O₇中掺入少量Sm³⁺后,样品仍然保持着非中心对称的双钙钛矿结构。样品在受到紫外灯激励或应力施加之后,能展现出稳定的光致发光、长余辉和应力发光性能,且这三者的光谱显示出一致性。应力发光来源于Sm³⁺的⁴G_5/2激发态向⁶H_J (J=5/2,7/2,9/2)基态的电子跃迁。通过调控x值对其发光性能进行优化,在x=0.020时性能最好。Sm³⁺掺杂量的变化对应力发光性能的影响,既对现有的相关工作进行了补充,同时...     

稀土离子掺杂0.6BaTiO3-0.4Bi(Mg1/2Ti1/2)O3陶瓷的储能性能研究

弛豫铁电陶瓷由于优异的介电和储能性能，在陶瓷储能电容器中具有较大的应用潜力。本文采用固相烧结法制备了0.05 mol Nd³⁺、Sm³⁺和Gd³⁺稀土离子掺杂的0.6BaTiO₃-0.4Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃陶瓷。结果表明，所有陶瓷均表现为典型的弛豫铁电体，其中Nd³⁺掺杂的陶瓷样品具有最小的介电损耗，获得了最大的击穿场强(350 kV/cm)和储能效率(94.38%);Gd³⁺掺杂的陶瓷样品具有最大的介电常数，获得了最高的可恢复储能密度(4.33 J/cm³)。     

白光SrMoO4:Eu3+,K+@g-C3N4荧光粉的合成及其性能研究

为了获得单一基质白光荧光粉，以三聚氰胺为原料，采用热分解法制备g-C₃N₄蓝色荧光粉，采用高温固相法制备了Sr_0.92Mo O₄:0.08Eu³⁺(SMO:E)和Sr_0.82Mo O₄:0.08Eu³⁺,0.10K⁺(SMO:EK)红色荧光粉，通过沉淀吸附反应制备了Sr_0.82Mo O₄:0.08Eu³⁺,0.10K⁺@0.013g-C₃N₄(SMO:EK-CN)复合荧光粉。利用X射线粉末衍射、红外光谱、荧光光谱、热猝灭分析对荧光粉进行表征，分别探讨了Eu³⁺单掺杂和Eu³⁺、K⁺共掺杂以及Eu³⁺、K⁺、g-C₃N₄     

Fe3+掺杂CaZrT2iO7色料的制备及近红外反射性能研究

采用高温固相法合成了一种新型无机色料CaZrTi_2-xFe_xO₇ (x=0,0.1,0.2,0.3,0.4),并利用X射线衍射仪(XRD)、固体紫外/可见光/近红外分光光度计、色度测试仪、酸碱稳定性测试等对掺杂钙钛锆石的晶相结构、光谱性质以及耐酸碱性进行了分析表征。结果表明:Fe³⁺的掺杂并未改变钙钛锆石的晶体结构,主要仍为钙钛锆石相。随着Fe³⁺掺杂量的增加,色料颜色由灰白色逐渐转变为黄色、暗橙色,红色指标a^*和黄色指标b^*均有所增加,当掺杂量x为0.4时,具有最高的黄度值,b^*约为28.9。此外,未掺杂的色料具有85.3%的最高近红外反射率,且随着掺杂量的增加,近红外反射率有所降低,但仍保持较高的近红外反射率。     

Tm3+掺杂玻璃光纤研究进展

2 μm波段光纤激光可被广泛应用于激光雷达、生物医疗、环境监测以及光谱学等领域,而Tm³⁺掺杂玻璃光纤是2 μm波段光纤激光重要的增益介质。本文从Tm³⁺掺杂玻璃的发光特性出发,介绍了Tm³⁺掺杂玻璃光纤的制备技术,综述了不同玻璃基质材料掺Tm³⁺光纤的研究进展。最后,指出了制备高性能Tm³⁺掺杂玻璃光纤需要解决的关键问题,提出了可能的解决方法,并对Tm³⁺掺杂玻璃光纤发展趋势进行了展望。     

稀土掺杂硼酸盐Bi2ZnB2O7: xDy3+光催化剂的合成及其催化机理

采用高温固相反应法制备了一系列镝离子掺杂Bi₂ZnB₂O₇（BZBO）光催化剂。通过XRD、TEM和HRTEM等手段对BZBO: xDy³⁺材料的结构及形貌等进行了表征,通过RhB溶液在紫外灯下的光降解实验研究了不同浓度镝离子掺杂对BZBO光催化性能的影响。RhB光降解实验结果表明,当Dy³⁺在BZBO中的掺杂量为4%时,BZBO: 4%Dy³⁺具有最好的光降解活性,其光降解活性为纯BZBO的1.56倍。通过光吸收性能分析可知,Dy³⁺的引入增强了BZBO的紫外吸收强度,并稍降低了其禁带宽度。光吸收性能、光致发光光谱、光电流和EIS实验结果表明,BZBO: 4%Dy³⁺的光催化活性增强的主要原因是BZBO中掺杂的镝不仅提高了BZBO光催化剂的光吸收能力,更促进了光生电子-空穴对的分离和转移。因此,在稀土元素和极化电场的作用下,BZBO: 4%Dy³⁺的光催化活性要高于其他所制备的样品。     

溶剂热法制备Ca0.65La0.35F2.35:Yb3+/Er3+及其发光性能的研究

以油酸，辛醇和乙二醇作为溶剂体系，采用溶剂热法合成出Yb/Er共掺杂的Ca_0.65La_0.35F_2.35上转换纳米颗粒。通过改变前驱体Yb³⁺浓度制备样品，并借助使用X-射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪和扫描电镜(SEM)对颗粒进行表征，结果表明，当Yb³⁺离子浓度为20%时，得到红光发射较强的立方相的Ca_0.65La_0.35F_2.35,样品形貌较均匀，尺寸小。因此在生物成像、检测等领域具有潜在的应用价值。     

Ca3La2(BO3)4:Pr3+荧光粉的制备及其发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ca₃La_1.96(BO₃)₄:0.04Pr³⁺荧光粉。通过X射线衍射(XRD)确定了样品的晶体结构，通过激发光谱和发射光谱对样品发光性能进行了研究。X射线衍射测试结果表明，样品已经成相。光谱测试结果表明，在449 nm、473 nm和485 nm光的激发下，样品的发射谱峰位于607 nm附近，这归因于Pr³⁺的¹D₂→³H₄跃迁。监测607 nm时，样品的激发谱由位于320～400 nm的宽激发带和分别位于449 nm、473 nm和485 nm处的窄激发峰组成。位于449 nm、473 nm和485 nm处的激发峰分别归因于Pr³⁺的³H₄→³P₂、³H₄→³P_1...     

YF3和PrF3共掺杂SrF2陶瓷的显微结构与光谱特性

采用化学沉淀法合成了SrF₂粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF₃掺杂量的Pr,Y:SrF₂透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y³⁺)对Pr:SrF₂透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF₃掺杂量为5.0%(质量分数)的Pr,Y:SrF₂陶瓷具有最高的透过率,其400 nm和1 200 nm波长处的透过率分别为90.1%和89.4%。高掺杂量下,Y³⁺能够显著的促进陶瓷晶粒的生长,当YF₃掺杂量为10.0%时,陶瓷的晶粒尺寸超过200μm。此外,Y³⁺缓冲离子可以有效提高透明陶瓷的吸收能力,并通过改变陶瓷基体内Pr³⁺的团簇及局域配位结构,调控Pr,Y:SrF₂透明陶瓷的光谱特性。