ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶发光和能量传递性质研究

利用共沉淀方法制备了ZrO2:Eu3+荧光粉体,研究了不同煅烧温度和掺杂浓度对样品结构和发光性质的影响. 在不同煅烧温度和掺杂浓度下,样品结构含有单斜相和四方相2种不同结构,其比例不同. 在不同温度下,监测615 nm的激发光谱发现:基质ZrO2和Eu3+之间存在能量传递,当样品结构为单斜相时,能量传递最强;研究激发波长为243 nm的发射光谱可知:晶面结构不同可以引起Eu3+特征发射光谱的变化. 研究荧光强度与激活离子Eu3+浓度关系发现:荧光强度先随浓度提高而提高,在浓度为4 mol%时达到最大,然后又随之降低.     

橙红色荧光粉Mg2-x SnO4:Eu3+x发光性能的研究

采用高温固相法合成Mg2-xSnO4∶Eu3+x系列橙红色发光粉.用X射线衍射分析测定Mg2-xSnO4∶Eu3+x荧光粉的晶体结构,用F-4600荧光分光光度计测定其激发光谱和发射光谱.结果表明:Mg2-xSnO4∶Eu3+x荧光粉属于正交晶系,在250～370 nm是一个很宽的激发峰,它属于O-Eu的电荷迁移带和Eu3+的f-f高能级跃迁吸收.发射光谱由588 nm、595 nm、598 nm、617 nm4个主要发射峰组成,它们分别属于Eu3+的5D0-7F1(588 nm,595 nm,598 nm)和5D0-7F2(617 nm)跃迁,以5D0-7F1跃迁为主.具体研究激活剂Eu3+的掺杂量对Mg2-xSnO4∶Eu3+x发光粉发光性能的影响.结果表明Eu3+的最佳掺杂浓度为7%.     

Eu~(2+),Eu~(3+)掺杂对Sr_2MgSi_2O_7荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法分别制备Eu2+和Eu3+掺杂的Sr2MgSi2O7荧光粉.在356nm近紫外光激发下,Sr2MgSi2O7:Eu3+荧光粉呈多峰红光发射,主峰位于590nm、615nm、650nm和700nm,分别对应于Eu3+离子5D1→7FJ(J=1,2,3,4)能级的跃迁.在371nm近紫外光激发下,Sr2MgSi2O7:Eu2+荧光粉发射峰介于425~550nm之间,呈蓝光发射,主峰位于476nm,对应Eu2+的4f65d1→4f7跃迁.随着Eu2+浓度的增大,发射峰强度先增大后减弱.     

沉淀法制备形貌可控YVO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)粉体及其发光性能

采用沉淀法合成了YVO4:Eu3+,Bi3+荧光粉,利用XRD,SEM和TEM对样品的结构和形貌进行表征,并用荧光光谱仪测试了样品的激发和发射光谱。X射线衍射图分析表明,所制得的荧光粉与YVO4的物相一致,样品属于体心四方相。其扫描电镜和透射电镜照片显示颗粒为纺锤形,大小比较均匀,长径为250nm左右,短径为100nm左右。在275nm近紫外光激发下,该荧光粉的发光峰分别归属于Eu3+的5 D0→7 F1(596nm),5 D0→7F2(617nm,621nm),5 D0→7F3(654nm),5 D0→7F4(702nm)辐射跃迁。最强发射位于617nm左右,属于红光。研究了Eu3+浓度对样品发光强度的影响。随着Eu3+浓度的增加,发射峰强度增大,当Eu3+摩尔分数为12%时,峰值强度最大。Bi3+对Eu3+的发光有一定的敏化作用,当Bi3+摩尔分数达到5%时,敏化作用最强。     

LED用荧光粉CaxMg9-x（SiO4）4Cl2∶Eu^2＋发光性质的研究

采用高温固相法合成氯硅酸镁钙荧光粉CaxMg9-x（SiO4）4Cl2∶0.08 Eu2＋.首先借助X射线衍射对发光粉体晶格结构进行分析.分析结果表明：该荧光粉体具有面心立方晶系结构,钙镁配比的改变对晶体的结构没有产生较大影响.其次研究其荧光光谱和发光特性,研究结果表明：CaxMg9-x（SiO4）4Cl2∶0.08Eu2＋荧光粉的激发光谱均为宽带激发,激发带位置范围为260-460nm,发射光谱发射峰的位置位于505 nm,归属于Eu2＋产生的d-f跃迁发射.同时讨论不同钙镁离子配比对荧光粉发光性能的影响,当Ca/Mg离子配比为6~7.5时,荧光粉的发光强度有较大幅度的提高.     

Ce^3＋,Mn^2＋共掺Sr2 SiO4的合成和发光性能的研究

采用溶胶.凝胶法合成了Sr2SiO4:Ce3+,Mn2+荧光粉,合成温度为900℃,这远低于固相法制备同类硅酸盐材料所需的温度.X射线衍射图表明,所得样品主要为纯相Sr2SiO4晶体.样品发射光谱为峰值位于472 nm的不对称单峰宽带谱,是典型的蓝白光发射.通过改变Ce3+、Mn2+的浓度,进一步研究了掺杂浓度对发光强度的影响.     

SiO2@YPO4：Eu+3核/壳结构荧光粉的制备及表征

以Eu3+掺杂YPO4为研究对象,通过简单水热法制备了YPO4纳米颗粒,在此基础上制备了SiO2@YPO4：Eu3+核/壳结构荧光粉,并利用XRD、SEM以及荧光光谱分析了合成样品的结构及形貌。分析表明：样品结晶良好,包覆后的核壳荧光粉的粒径约为600nm。与YPO4：Eu3+相比,SiO2@YPO4：Eu3+衍射峰位置有很小的偏移且包覆之后荧光粉的激发和发射光谱的峰值有明显增加。     

白光LED用全色荧光粉Ba_(1.3)Ca_(0.65-x)SiO_4:0.02Eu~(2+),0.03Mn~(2+),xGd~(3+)的研究

采用高温固相法制备不同含量Gd3+敏化的白光荧光粉Ba1.3Ca0.65-xSiO4:0.02Eu2+,0.03Mn2+,xGd3+(x=0~6%).XRD结果表明:合成的荧光粉是六方晶系Ba1.3Ca0.7SiO4结构.荧光光谱测试表明:荧光粉在近紫外光275~410 nm具有较强吸收;且发射光谱由蓝绿光波带(425~560 nm)和橙红光波带(560~650 nm)组成.Gd3+的掺杂能够明显提高其发射强度,其中较佳Gd3+掺杂量为2%.Ba1.3Ca0.63SiO4:0.02Eu2+,0.03Mn2+,0.02Gd3+荧光粉的色坐标CIE为(0.343 1,0.331 8),色温Tc=5 010 K,显色指数Ra=81.7,是一种适合于近紫外光芯片InGaN激发的WLED用全色荧光粉.     

BaMgSiO4:Eu荧光粉的制备及光学性能

为研究鳞石英衍生物BaMgSiO₄:Eu（BMSO:Eu）荧光粉的光学性能,采用传统高温固相法在不同合成气氛下制备了BMSO:Eu和BMSO:Eu²⁺荧光粉样品。利用X射线衍射仪（XRD）、荧光分光光度计和电子自旋共振（ESR）光谱仪分别对BMSO:Eu和BMSO:Eu²⁺荧光粉的晶体结构、发光性能和缺陷类型进行了表征。XRD结果表明,晶格内存在3种等量的Ba²⁺位点,Eu²⁺/₃₊取代Ba²⁺位点且形成单相。荧光光谱表明,在还原气氛下制备的BMSO:Eu²⁺的激发光谱位于250~380 nm之间,发射光谱位于360~650 nm之间。由于存在自还原现象,在空气气氛下制备的BMSO:Eu的激发和发射光谱同时包括Eu³⁺和Eu²⁺光谱。由于氧空位的浓度不同,BMSO:Eu²⁺的余辉时间是BMSO:Eu的24倍。ESR实验表明BMSO:Eu²⁺中的氧空位多于BMSO:Eu。绿色长余辉发光表明该类荧光粉在白光LED器件上具有潜在的应用。     

Eu3+浓度对Ca3Al2O6:Eu3+晶体结构和发光性能的影响

以β-丙氨酸和尿素为燃料,采用溶液燃烧法在低温450℃下合成制备了Ca3Al2O6:Eu3+荧光粉。样品的发射光谱由位于594 nm、617 nm、653 nm及700 nm处的4组线状峰构成,分别对应Eu3+的5D0→7Fj(j=1~4)特征跃迁,其中617 nm处的峰最强,样品呈现红色发光。考察了Eu3+掺杂浓度对晶体结构和发光性能的影响。结果呈示:随着掺杂浓度的增加晶格常数逐渐减小,[O—Al—O]的对称伸缩振动Raman峰蓝移;在低掺杂浓度时荧光强度逐渐增大,掺杂6%时达到最大,之后出现浓度猝灭现象,猝灭机制为交互作用;Eu3+的5D0→7F2与5D0→7F1跃迁强度比随着掺杂浓度的增加逐渐增大,掺杂的Eu3+主要取代处于非对称中心的Ca2+。     

红色荧光粉Ca_(0.70)Sr_(0.18-0.15x)MoO_4:0.08Eu~(3+),xY~(3+)的水热合成及发光性能

采用水热合成法制备红色荧光粉Ca0.70Sr0.18-0.15xMoO4:0.08Eu3+,xY3+.用XRD、荧光分光光度计、SEM对其物相、发光性能以及形貌进行测试和表征.结果表明:荧光粉为CaMoO4物相结构.荧光粉粒径小且粒度分布均匀.荧光粉在395 nm和465 nm的吸收分别与紫外光和蓝光LED芯片输出波长相匹配.分别采用395 nm的近紫外光和465 nm的可见光激发样品,Ca0.70Sr0.18-0.15xMoO4:0.08Eu3+,xY3+荧光粉发红光,主发射峰位于616 nm.Y3+的引入,把自身吸收的能量和基质吸收的部分能量传递给发光中心,使Eu3+发光强度进一步增强.红色荧光粉Ca0.70Sr0.09MoO4:0.08Eu3+,0.06Y3+色坐标比商用的Y2O3:Eu3+红色荧光材料更接近于标准红色色坐标.     

Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+发光材料的制备与性能

以硝酸铈、硝酸锶、尿素为原料,采用燃烧法制备了Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+新型发光材料,实验结果表明,当焙烧温度为1 000℃,掺杂1%Pr3+时,制备的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,晶粒尺寸为15.7nm,激发和发射光谱分别为293nm和420~550nm的宽带峰,与Sr2CeO4:Eu3+相比,掺杂Pr3+的样品的发光强度有了明显的提高,发光寿命明显增强.     

Gd2SiO5:Eu3+红色荧光粉的制备与发光性能的研究

采用高温固相法合成了Gd2SiO5:Eu3+红色荧光粉。研究了灼烧温度、保温时间、助熔剂等因素对样品发光性能的影响。采用荧光分光光度计对样品的发光性能进行了分析。结果表明:当Eu3+的掺杂浓度为0.05mol,在1300℃保温4h的条件下合成的荧光粉具有较好的发光性能。在276nm激发下,荧光粉的发射峰位于610nm附近。     

NaxSr1-2xMoO4:Eu3+x的制备及其发光性能的研究

采用高温固相法结合电荷补偿方式2Sr2+→Eu3+ +Na+,合成了适合白光LED的红色荧光材料NaxSr1-2x MoO4:Eu3+x(x=0.1、0.15、0.2,0.25、0.3)系列样品.对样品分别进行了X射线衍射(XRD)分析和荧光光谱的测定.测试结果表明,NaxSr1-2xMoO4:Eu3+x荧光粉可以被近紫外光(UV)(393 nm)和蓝光(463 nm)有效激发.通过探讨Na+和Eu3+的掺杂浓度对发光强度的影响,得出NaxSr1-2xMoO4:Eu3+x系列样品的发光强度比SrMoO4:Eu3+明显增加,且当掺杂量x=0.2时,NaxSr1-2xMoo4:Eu3+x系列样品在616 nm处的发光强度最大.分析了NaxSr1-2xMoO4:Eu3+x系列样品在380 nm紫外光激发下的色坐标,当Na+和Eu3+的掺杂量x=0.15时,样品的红色显色最强.     

Eu掺杂TiO_2纳米晶光致发光影响因素

为了寻找Ti O2∶Eu3+纳米晶的最佳制备工艺条件,采用溶胶-凝胶法制备了Ti O2∶Eu3+纳米晶,研究了Eu3+掺杂浓度、退火温度、Al3+的掺入等工艺参数对Ti O2∶Eu3+纳米晶发射光谱的影响.利用PL、PLE对样品进行了表征.结果表明用468 nm激发光源激发Ti O2∶Eu3+纳米晶时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3+粒子的5D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着Eu3+掺杂浓度和退火温度的升高先增强后减弱;700℃退火的样品红光发射强度达到最强,Eu3+的最佳掺杂浓度为0.8%mol;Al3+的掺入可以提高Eu3+的红光发射强度,采用钛酸正四丁脂∶异丙醇∶冰乙酸∶水=1∶4∶4∶2制备出的Ti O2:Eu3+纳米晶的红光发射光谱最强.     

γ-LiAlO2:Tb3+绿色荧光粉制备及其发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了γ-LiAlO2:Tb3+绿色荧光粉,研究了材料的激发和发射光谱。γ-LiAlO2:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于489、542、584和620 nm,分别对应于Tb3+的5D4→7FJ,J=6,5,4,3跃迁发射,主峰位于542 nm。监测542 nm发射峰,荧光体的最大激发峰位于238 nm,属于宽带激发。研究了Tb3+掺杂浓度及电荷补偿剂Li+对γ-LiAlO2:Tb3+材料发射强度的影响。结果表明:调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂(Li+)均可以在很大程度上提高材料的发射强度。     

掺Eu3+,Tb3+钨酸钙的共沉淀法制备及表征

采用共沉淀法成功制得了稀土Eu3+、Tb3+掺杂的CaWO4三原色荧光粉体.利用XRD表征产物的晶体结构,研究表明:由于Eu3+、Tb3+离子半径与Ca2+大小相当,稀土掺杂CaWO4的晶体结构并未引起其晶体结构的较大变化.荧光光谱仪测定样品的发光特性,结果表明:纯CaWO4产生430 nm波长蓝光,CaWO4:Tb3+产生543 nm波长绿光,而CaWO4:Eu3+则产生616 nm波长红光.     

LED红色荧光材料CaxSr1-x-1.5yMoO4:yEu3+的制备及荧光性能的研究

采用高温动态球磨固相法,利用Na2CO3、K2CO3和Li2CO3为助熔剂(一种或几种),制备了具有低维结构的红色LED荧光粉体CaxSr1-x-1.5yMoO4:yEu3+.研究了助熔剂用量和种类、基质材料中Ca2+的含量、合成的温度、反应时间及发光中心Eu3+浓度对荧光材料晶体结构和发光性能的影响.研究结果表明最佳工艺条件为:助熔剂0.24 Na2CO3-0.38K2CO3-0.38Li2CO3的较佳用量摩尔分数为6 mol%、Eu3+浓度8 mol%、Ca2+摩尔分数60 mol%、反应温度900 ℃和反应时间2 h.光谱测试结果表明,该荧光材料可被311 nm、395 nm和465 nm有效激发,发射峰在616 nm处.395 nm和465 nm与当前广泛应用的紫外和蓝光LED芯片的输出光波长相匹配.     

纳米SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的制备与表征

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)制备了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,研究了甘氨酸和金属离子的摩尔比(G/M)对Sr Al2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料结构与性能的影响.结果表明:随着G/M的增加,产物的晶粒尺寸和发射强度增大,发射光谱红移,而初始亮度呈现先增后减的规律;G/M为3∶1时,得到的产物为纯Sr Al2O4晶相,平均晶粒尺寸为75 nm,初始亮度最大;采用GNP合成的Sr Al2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的发射光谱为宽谱带发光光谱,其发射主峰位为508 nm左右,是典型的Eu2+的4 f 5 d→4 f的特征发射。     

荧光粉Ba3-x-yP4O13:xCe3+,yTb3+的光谱分析

采用高温固相法合成了Ba3P4O13:Ce3+,Tb3+荧光粉.研究了单掺Ce3+、单掺Tb3+以及Ce3+、Tb3+共掺杂时的光谱性质.发现Ce3+的激发光谱呈宽带峰,发射光谱有两个峰,且两者重叠严重,用高斯双峰拟合得到峰值为340 nm和363 nm的发射峰.Tb3+的激发光谱中以220 nm的激发峰最强,测得发射光谱为5D3、5D4能级的发射,表明在此体系中能级5D3和5D4间的无辐射跃迁过程不显著.通过Ce3+、Tb3+共掺,Tb3+的荧光发射明显增强.