Gd_xY_((2-x))O_3:Eu~(3+)荧光粉的制备及其荧光性能

为了提高红色荧光粉的发光强度和量子效率,采用水热法制备复合基质Gd_xY_((2-x))O_3:Eu~(3+)荧光粉。首先对制备出的Y_2O_3:Eu~(3+)和Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉进行发光强度分析,得到稀土基质离子和Eu~(3+)的最佳掺杂比例;在此基础上制备Gd_xY_((2-x))O_3:Eu~(3+)荧光粉,研究不同的x值对Gd_xY_((2-x))O_3:Eu~(3+)荧光粉的晶体结构、表面形貌、发光强度及量子效率的影响。采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和荧光光谱仪等对样品进行表征。结果表明:选用稀土基质离子和Eu~(3+)的最佳掺杂比例为25∶1时制备的复合基质Gd_xY_((2-x))O_3:Eu~(3+)荧光粉,在x为0.5时,该荧光粉的发光强度和量子效率均达到最大值。与Y_2O_3:Eu~(3+)荧光粉对比,发光强度提高57.22%,量子效率提高90.20%;与Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉对比,发光强度提高21.29%,量子效率提高46.93%。     

钾离子对GdBO_3:Tb~(3+)发光性能的影响

水热法合成GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉,制备发光性能最佳的样品;在Tb3+最佳浓度时,掺入不同浓度的K+,对GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉荧光性能进行调控,研究该荧光粉的发光强度、量子效率、物相结构、微观形貌。用荧光光谱仪(PL)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等手段对材料性能进行表征。结果表明:GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉为六方晶系,掺杂K+可以改善GdBO_3:Tb~(3+)表面形貌;Gd~(3+)∶Tb~(3+)∶K+等于20∶1∶5为其最佳掺杂比,此时可以提高GdBO_3:Tb~(3+)荧光粉的发光强度78.6%,增大量子效率21.8%。     

Li~+对Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉发光性能的影响

通过水热法,按照不同的Gd~(3+)、Eu~(3+)浓度配比制备Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉,在800°C热处理后,通过荧光光谱测试发现Gd~(3+)与Eu~(3+)浓度比为20∶1时候发光性能最优。在此基础上,研究了掺杂Li~+离子对Gd_2O_3:Eu~(3+)的结晶性能、晶粒形貌和发光特性的影响。以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱等手段表征材料性能。XRD测试结果表明:所得产物是立方晶系,扫描电镜分析产物主要有长片状和短片状两种形貌,短片状形貌Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉的荧光强度更高。Li~+的掺入能提高Gd_2O_3:Eu~(3+)量子效率、增强Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光强度、缩短荧光衰减时间。     

SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的合成及表征

为了提高SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光材料的发光强度和余辉时间,采用高温固相法合成了SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对产物的化学成份、结构、微观形貌和发光特性进行了分析.结果表明,SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的最佳煅烧温度为1 500℃,最佳煅烧时间为3 h.当Eu_2O_3的质量分数为2%时,Sr Al2O4∶Eu2+荧光粉的发光强度最大;当Eu_2O_3的质量分数为1.5%时,SrAl_2O_4∶Eu~(2+)荧光粉的余辉性能最好;当Eu_2O_3的质量分数为2%、Dy_2O_3的质量分数为4%时,SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的发光强度和余辉性能最好.     

Gd_2Zr_2O_7:Eu~(3+)红色荧光粉的制备及发光性能的研究

采用水热法制备了(Gd_(1-x)Eu_x)_2Zr_2O_7红色荧光粉。通过X射线衍射、扫描电镜、荧光光谱等手段研究了稀土锆酸盐(Gd_(1-x)Eu_x)_2Zr_2O_7的微观形貌及光至发光性能。X射线衍射结果证实,所得产物为有序的烧绿石结构,荧光光谱分析表明,(Gd_(1-x)Eu_x)_2Zr_2O_7荧光粉的最强发射峰在613nm处,归属于Eu~(3+)的5 D0→7F2电子跃迁产生的红光发射,当Eu~(3+)的最大掺杂浓度为4%时,荧光粉的发光强度呈现最大值。随着掺杂浓度的继续升高,发光强度逐渐降低,归因于出现了浓度猝灭。     

Na_(1.3)Ca_(0.4-x)Sr_xPO_4:0.3Eu~(3+)红色荧光粉的制备及发光性质

为提高磷酸钠钙红色荧光粉的发光强度,采用高温固相法制备了Na_(1.3)Ca_(0.4-x)Sr_xPO_4:0.3Eu~(3+)系列荧光粉,通过X-射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计分析该系列样品的物相结构、发光性能以及最佳掺杂浓度。XRD结果表明,Sr~(2+)取代Ca~(2+)占据中心格位,晶相有逐渐由NaCaPO_4向NaSrPO_4转变的趋势,结晶性能良好。荧光光谱分析表明,随着Sr~(2+)掺杂浓度的提高,在近紫外光区的395 nm和蓝色光区的465 nm处的激发峰强度均显著增强。由于掺杂离子之间电负性和离子半径的差异,导致电子云效应的形成和晶体场强度的降低,增大了~5D_0→~7F_2跃迁发射的能量,使得在618 nm处的发射峰强度明显提高,而且其峰位逐渐向短波长方向移动。当Sr~(2+)完全取代Ca~(2+)后,荧光粉发射强度提高了21%,表明Na_(1.3)Ca_(0.4-x)Sr_xPO_4:0.3Eu~(3+)是一种有望应用于白光发光二极管的红色荧光粉。     

Ca_(1-3x/2)A1_2Si_2O_8:xEu~(3+)荧光粉的发光和光温传感特性

为了探究稀土离子掺杂铝硅酸盐的光温特性,本文采用燃烧合成法制备了系列荧光粉材料Ca_(1-3x/2)Al_2Si_2O_8:xEu~(3+)。X射线衍射结果表明掺杂Eu~(3+)离子不会改变基质CaAl_2Si_2O_8的晶体结构。荧光光谱结果表明该荧光粉在近紫外光区域具有较强吸收,当被波长为393 nm的近紫外光激发后,其最大特征发射峰为611 nm,且Eu~(3+)离子的最佳掺杂浓度为0.05。利用上升时间测温法研究了 CaAl_2Si_2O_8:Eu~(3+)荧光粉的光温传感特性,结果表明:随着Eu~(3+)掺杂浓度的增加,上升时间单调递减,但当掺杂掺杂超过0.100时就会发生淬灭。Ca_(0.985)Al_2Si_2O_8:0.01Eu~(3+)的相对灵敏度随温度的升高先增大后减小,并在520 K时达到最大值(0.024 K~(-1))。上述研究表明该荧光粉具备优异的温度传感性能,在测温领域具有广泛的应用前景。     

Eu~(3+)、Dy~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2的制备和上转换发光性能的研究

利用水热法制备Eu~(3+)、Dy~(3+)双掺的NaY(WO_4)_2上转换荧光粉,通过XRD、SEM、FL对其进行表征.讨论不同水合温度、pH值和Dy~(3+)掺杂浓度以及聚乙烯吡咯烷酮的加入量对NaY(WO_4)_2:Eu~(3+)发光性能、晶体结构和形貌的影响,得到最佳发光性能的合成条件:水合温度180℃,pH为8,Eu~(3+)的掺杂浓度为0. 8%(摩尔分数),Dy~(3+)掺杂浓度为0. 2%(摩尔分数),聚乙烯吡咯烷酮加入比例为1∶1(摩尔比).通过793 nm光激发NaY(WO_4)_2:Eu~(3+),Dy~(3+)上转换荧光粉,观察到596 nm橙光发射峰、619 nm红光发射峰分别对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2电偶极跃迁,并研究Eu~(3+)-Dy~(3+)之间的能量传递过程.     

Sr_3SiO_5:Eu~(2+)硬脂酸改性及其发光性能

采用硬脂酸对Sr_3SiO_5:Eu~(2+)荧光粉进行改性,通过XRD、IR、荧光光谱、SEM等表征以及沉降性、耐水性等方法对荧光粉的物相、发光性能、改性效果、表面形貌、化学稳定性等进行测试。结果表明,经硬脂酸改性后的Sr_3SiO_5:Eu~(2+)荧光粉晶体结构未改变,硬脂酸能很好地附着在Sr_3SiO_5:Eu~(2+)粉体表面。在改性时间2 h,改性温度40℃,硬脂酸与荧光粉质量比为1∶5时,Sr_3SiO_5:Eu~(2+)荧光粉的改性效果最好、发光强度损失较小且接触角为124.8°,具有很强的疏水能力;改性后的Sr_3SiO_5:Eu~(2+)荧光粉的耐水性和化学稳定性能有明显提高。     

Tb~(3+),Eu~(3+)双掺单基质K_3La(PO_4)_2颜色可调荧光粉的合成与发光性能

采用高温固相法合成了一系列Tb~(3+),Eu~(3+)掺杂的K3La(PO4)2荧光粉.通过X射线衍射,激发发射光谱以及荧光衰减曲线对样品进行了表征.结果表明,随着Tb~(3+)掺杂浓度的增加,K3La(PO4)2:Tb~(3+)荧光粉呈现蓝光至绿光.在K3La(PO4)2:Tb~(3+)荧光粉中加入Eu~(3+)后,存在着Tb~(3+)对Eu~(3+)离子的电偶极-电偶极相互作用的能量转移过程.当Eu~(3+)的掺杂量为9%时,能量转移效率高达85.89%.随着Eu~(3+)的加入,CIE坐标显示荧光粉的发射光颜色呈现绿色→黄色→橙色的渐变.因此K3La(PO4)2:RE3+(RE=Tb,Eu)可实现单相荧光粉的多色发射.     

ZnO∶Eu~(3+)发光材料的制备和性能表征

为了提高Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的发光强度并降低合成温度,利用高温机械力化学法合成了单相Zn O∶Eu~(3+)荧光材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的结构、微观形貌和发光特性进行了表征.结果表明,Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的最佳反应温度为450℃,最佳球磨时间为3 h.当Eu~(3+)摩尔分数为2.5%、球料比为20∶1时,经450℃球磨3 h后制备的Zn O∶Eu~(3+)荧光粉体的发光强度最好.     

NaLa_(1-x)Tb_x(MoO_4)_2的燃烧法制备及发光性能研究

采用燃烧法合成了系列NaLa(1-x)Tbx(MoO4)2绿色荧光粉。分别采用XRD和荧光分光光度计表征了合成样品的结构和发光性能,系统研究了煅烧温度及Tb3+的掺杂量对所得荧光粉物相组成及发光性能的影响。结果表明:采用燃烧法制备的NaLa(1-x)-Tbx(MoO4)2绿色荧光粉结晶良好、晶相单一、在280nm波长激发下具有良好的发光性能。确定煅烧温度为1 000℃,Tb3+的掺杂量x=0.5时发光效果最强。作为对照,采用高温固相法合成了NaLa0.5Tb0.5(MoO4)2荧光粉,结果表明,采用燃烧法合成的NaLa0.5-Tb0.5(MO4)2荧光粉具有更高的发光强度,并且大大缩短了煅烧时间。     

B~(3+)/Li~+共掺杂对Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉发光性能的影响

采用液相混合-固相反应的方法,以硼氢化锂、非晶硅、金属Ca、Eu为原料,经1300℃保温4 h合成Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光(PL)光谱仪等表征方法分析样品的物相组成、微观形貌以及激发和发射光谱等特性。研究结果表明:B~(3+)/Li~+共掺杂并未改变Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉的晶体结构,合成样品除了主相为单斜晶系Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)外,还存在包覆在Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉表面的BN相;B~(3+)/Li~+共掺杂Ca_2Si_5N_8:Eu~(2+)荧光粉的发光强度提高了2.27倍,在465 nm的蓝光激发下,发射峰位于604 nm。     

助熔剂对Gd_(1-x)Tb_xNbO_4绿色荧光粉的形貌及发光性能的影响

采用传统的高温固相法制备出了不同掺杂浓度的Gd_(1-x)Tb_xNbO_4绿色荧光粉。荧光光谱分析表明,Gd_(1-x)Tb_xNbO_4荧光粉的最强发射峰归属于Tb~(3+)离子~5D_4→~7F_5电子跃迁(543nm)的强绿光发射且当Tb~(3+)掺杂浓度为20%时荧光粉的发光强度达到最大值,即绿色荧光粉Gd_(1-x)Tb_xNbO_4的最佳掺杂浓度为20%。在最佳掺杂浓度的基础上,于制备过程中添加助熔剂可以进一步提高Gd_(1-x)Tb_xNbO_4荧光粉的发光性能,尤其是以Na_2SO_4为助熔剂不仅可以得到分散性好、颗粒尺寸分布范围窄的微米尺寸鹅卵石状颗粒,且位于543nm处的绿光发射强度相比无任何助熔剂辅助时所得产物的发光强度提高了约1.3倍。     

K+掺杂对YBO_3∶Eu~(3+)粉末发光性能的影响

采用反应条件温和的水热法制备YBO3∶Eu3+荧光粉,首先确定Eu3+最佳掺杂浓度,在此基础上掺入不同量的K+,研究其对荧光粉YBO3∶Eu3+的物相结构、微观形貌、发光强度及量子效率的影响。用X射线衍射仪(XRD)、X射线能量色散谱仪(EDS)、场发射扫描电镜(FESEM)、荧光分光光度计(PL)等手段表征材料性能。结果表明:YBO3∶Eu3+荧光粉中掺入一定量的K+,其发光强度和量子效率都能得到一定程度的提高。     

Pr~(3+)掺杂的YAG:Ce~(3+)荧光粉的发光性能

以A1(NO3)3.9H2O、Y(NO3)3.6H2O和Ce(NO3)3.6H2O为氧化剂,尿素为还原剂,采用低温燃烧法合成了Pr3+掺杂的YAG:Ce3+光致发光超细荧光粉,研究了镨离子和尿素的掺杂量对YAG:Ce3+粉体发光性能的影响。结果表明,在450℃的低温条件下,利用低温燃烧法可以制备较纯的Pr3+掺杂的YAG:Ce3+荧光粉;掺杂Pr3+增加红光区的发射峰有利于提高YAG:Ce3+荧光粉的显色性;当Pr3+的掺杂量为0.005 0、尿素的添加量按化合价计算的剂量比为1.2倍时用低温燃烧法所制备的YAG:Ce3+超细荧光粉的发光强度最高。     

Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)三掺杂CaAl_2Si_2O_8下转换荧光粉的制备及其发光性能

硅基太阳能电池作为目前技术最成熟、使用最广泛的光伏器件,其光电转换效率较低主要是由于太阳光谱与硅的最大吸收光谱不匹配造成的。为了解决这个问题并提升Yb~(3+)的近红外光发射强度,采用高温固相法制备了CaAl2Si2O8:Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)系列荧光粉,并通过X射线衍射(XRD)分析仪和荧光光谱仪分析了该荧光粉样品的晶体结构、最佳掺杂浓度及发光性能。XRD分析结果表明掺杂离子Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)均占据Ca2+格位,并且掺杂少量的稀土离子不会改变基质CaAl2Si2O8(CASO)的晶体结构。荧光光谱分析表明由于在三掺杂荧光粉CaAl2Si2O8:Ce~(3+),Tb~(3+),Yb~(3+)中存在着Ce~(3+)→Tb~(3+)→Yb~(3+)的合作能量传递过程,因此在近紫外光的激发下,相对于其它荧光粉,该三掺杂荧光粉中Yb~(3+)的近红外光发射强度得到明显增强,并且最佳掺杂浓度的荧光粉化学式为Ca0.655Al2Si2O8:0.07Ce~(3+),0.10Tb~(3+),0.06Yb~(3+)。该三掺杂荧光粉可以将硅基太阳能电池吸收较弱的紫外光转换为吸收较强的近红外光,从而实现光谱修饰,最终达到提高其光电转换效率的目的。     

Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂纳米氟磷灰石的制备及发光性质研究

利用水热法成功制备了Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂氟磷灰石(FA:Yb~(3+)/Ho~(3+))纳米材料,通过改变稀土离子Yb~(3+)的掺杂比例有效提高了纳米材料的上转换发光强度。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、荧光光谱仪等表征手段对Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂纳米氟磷灰石的形貌、结晶程度和物相组成、发光性质进行了研究。结果表明,Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂氟磷灰石纳米材料呈棒状并具有六方相结构。通过对稀土离子Yb~(3+)的掺杂比例进行调节,使得材料的上转换发光效率有了明显的增强,Yb~(3+)的掺杂含量为60%时发光最强。因此,这类具有较好上转换发光性能的FA:Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米材料可为细胞标记和成像提供良好的条件,有望促进其在生物医药领域中的广泛应用。     

碱金属电荷补偿剂对K_(1+x)Ba_(1-2x)BP_2O_8:xEu~(3+)发光材料性能的影响

采用高温固相法制备了K_(1+x)Ba_(1-2x)BP_2O_8:xEu~(3+)(x=0.04,0.06,0.08,0.10,0.12)红色荧光粉,XRD和SEM分析了其晶相结构和形貌,并对其发光性能、CIE1931色坐标以及不同碱金属离子电荷补偿剂对发光性能的影响等进行了研究.结果表明,K_(1+x)Ba_(1-2x)BP_2O_8:xEu~(3+)具有单一相结构,空间构型为I42d,样品形貌不规则,发射光谱为一系列的尖峰,在主峰λem=594nm处,具有很强的红光发射和较窄的发射带,色坐标显示样品为发色纯度较高的橙红色光.加入电荷补偿剂Li+、Na+、K+和Cs+均提高了KBa0.8BP2O8:0.1Eu3+的发光强度,其中半径最小的Li+比Na+、K+和Cs+更易进入主基质晶格中,因此Li+的增强效果最为明显.由此可见K_(1+x)Ba_(1-2x)BP_2O_8:xEu~(3+)是一种具有巨大发展潜力的红色荧光粉.     

LED用红色荧光粉Ca1.9(Si0.8 P0.2)O4:Eu3+的制备及发光性能

采用高温固相法制备了Ca_(1.9)(Si_(0.8)P_(0.2))O_4:Re(Re=Eu~(2+),Eu~(3+))系列发光材料,并对光致发光性能的影响因素进行了探究,主要包括煅烧温度、煅烧时间、稀土离子掺杂浓度等。经表征分析可知,制备Ca_(1.9)(Si_(0.8)P_(0.2))O_4:Eu~(2+)样品工艺条件确定为:煅烧温度、时间及掺杂Eu~(2+)浓度分别为1 275℃、4 h及4%。此样品最强激发波长为374 nm,最强发射波长为500 nm。色坐标结果显示样品发光处于绿光区域。制备Ca_(1.9)(Si_(0.8)P_(0.2))O_4:Eu~(3+)样品工艺条件确定为:煅烧温度、时间及掺杂Eu~(3+)浓度分别为1 300℃、4 h及6%。此样品最强激发波为394 nm,最强发射波长为589 nm。色坐标结果显示样品发光处于红光区域。