铒硼硅酸盐玻璃结构的研究

通过对Er2O3-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃红外光谱和激光拉曼光谱的分析表明,该系统玻璃中存在[SiO4][、BO3][、BO4][、AlO4][、AlO6]等基团。同时对玻璃进行析晶热处理,热处理后析晶产物为ErBO3相,表明稀土玻璃中的Er3+主要偏聚在富硼相中,在受热过程中发生了分相,并以ErBO3相的形式析出,富硅相则保持玻璃态。将稀土玻璃结构与析晶产物联系起来研究,在一定程度上可以揭示稀土玻璃的结构形式,根据研究结果提出了Er2O3-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃的结构模型。     

稀土离子掺杂对长余辉发光玻璃发光性能的影响

选择制备了系列Eu^2＋，Dy^3＋共掺杂的硼铝酸锶长余辉发光玻璃。利用发光光谱、余辉衰减曲线、热释光谱系统研究了稀土离子掺杂对长余辉玻璃发光性能的影响。研究结果表明，不同掺量组合的Eu^2＋及Dy^3＋对长余辉玻璃发光性能有不同影响，在Eu^2＋及Dy^3＋掺量比为l：l（摩尔比）的情形下，随Eu^2＋离子掺量的增多，发光性能下降；在Eu^2＋及Dy^3＋掺量比为1：2的情形下，随Eu^2＋离子掺量的增多，发光性能增强。在此实验基础上，围绕缺陷形态及其与稀土离子间的能量传递，提出了可能的长余辉机制。     

Na_2WO_4:Eu~(3+),Tb~(3+)光致发光材料的发光性质和能量传递

利用溶胶-凝胶法,将激活离子Eu~(3+)和Tb~(3+)以单一或混合的形式掺入体系得到了光致发光材料.分别研究了材料中激活离子Eu~(3+)和Tb~(3+)的含量及其离子之间的能量传递关系.主要利用材料的三维荧光光谱,激发光谱和发射光谱对其的发光性质进行了分析;结果发现,材料中有两个发光中心,分别为Eu~(3+)和Tb~(3+),在不同的波长光的激发下得到的材料的红绿色发光强度不同,而且Eu~(3+)和Tb~(3+)的掺杂浓度比对发光色度影响很大.所以可以根据选择最适合的Eu~(3+)和Tb~(3+)的浓度比来控制材料的发光色,也可以通过不同的激发波长对材料的色度进行微调.     

新型掺铒镥硼硅酸盐玻璃的制备和红外发光性质研究

用高温熔融法制备了成分为:Er2O3,Lu2O3,SiO2,B2O3和Na2O的新型玻璃体系,探索了该玻璃体系的成玻范围,发现该玻璃体系在(摩尔分数)SiO2:0～50%,Lu2O3:0～25%和B2O3:20%以上的范围内均可形成完全透明的玻璃,在Lu2O3:10%.SiO2:50%,B2O3:30%和B2O3:30%,SiO2:60%两个组分附近时玻璃轻微失透.除此以外,在其他组分实验上没有得到玻璃.利用McCumtber理论计算出了样品的吸收和受激发射截面,并从玻璃1.5 μm的吸收光谱出发拟合出了Judd-Ofelt参数Ωλ(2,4,6).结果表明,该玻璃体系具有较大的吸收和受激发射截面.差热分析的数据表明,该玻璃体系具有极好的热稳定性.因此,从1.5μm发射的增益带宽和热稳定性两个方面来考虑,本文所制备的镥硼硅酸盐玻璃体系是一种具有应用潜力的掺铒光纤放大器的基质材料.     

Tb~(3+)掺杂ZnWO_4基绿色荧光粉的发光性能

以柠檬酸为螯合剂,采用沉淀法制备了稀土Tb3+掺杂的ZnWO4绿色荧光粉前驱体。通过差热分析(DTA)、热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)等手段对产物进行了表征。结果表明,当退火温度低于700℃时,得到的样品为非晶态,而高于850℃退火处理后为单斜结构。使用荧光分光光度计研究了Tb3+在ZnWO4基质中的发光性质。结果显示,ZnWO4:Tb3+样品在544nm波长光的监测下于200~300nm处出现由W→O及Tb→O跃迁共同作用产生的重叠激发峰和系列Tb3+的f-f跃迁锐峰,其中位于488nm处的激发峰非常显著,对应于Tb3+的7F6→5D4跃迁。说明该法制备的荧光粉ZnWO4:Tb3+能够被蓝光有效激发,可以与广泛使用的蓝光LED芯片的输出波长相匹配。在488nm波长光的激发下观察到ZnWO4粉末中Tb3+的544nm(5D4→7F5)强的特征发射,说明ZnWO4:Tb3+粉末可作为白光LED的绿色补偿荧光粉。当以267nm激发ZnWO4:Tb3+时,有宽的WO2-4特征发射峰和Tb3+的5D4→7F6及5D4→7F5跃迁产生的发射峰,随着Tb3+掺杂浓度的增加,WO2-4的特征发射强度逐渐降低,而Tb3+的5D4→7F5跃迁强度增大,表明Tb3+与WO2-4之间有能量转移。     

CaO-SiO_2-B_2O_3∶Eu~(3+)、Bi~(3+)玻璃中的敏化发光及其敏化机理的研究

分别研究单掺Eu3+和Bi3+以及共掺Eu3+、Bi3+的CaO-SiO2-B2O3玻璃的发光性质。单掺Eu3+的CaO-SiO2-B2O3玻璃的发射光谱中位于591nm左右的发射峰对应于Eu3+的5D0—7F1跃迁发射,为磁偶极跃迁;位于618nm左右的发射峰对应Eu3+的5D0—7F2跃迁发射,为电偶极跃迁;位于650nm左右的发射峰分别对应于Eu3+的5D0—7F3。当共掺Bi3+、Eu3+时发现少量的Bi3+对Eu3+有明显的敏化作用。研究了Bi3+的最佳浓度和敏化机理,当Bi3+浓度为0.010%(摩尔分数)时Eu3+发光强度最大。Bi3+→Eu3+的能量传递是以光的再吸收能量传递为主。     

InBO_3∶Tb~(3+)荧光粉的合成及其发光性质

硼酸盐体系绿色荧光粉具有发光效率高、光色纯、烧结温度低、合成简便、粒径适中等优点,广泛用于等离子彩色电视机。应用高温固相反应法合成In0.98Tb0.02BO3荧光粉,并研究其中Tb3+的光谱性质及能量传递现象。发现激发光谱中Tb3+在274nm处有一最强4f→5d激发峰,能有效地吸收能量。发射光谱在550nm处有一最强峰,属于Tb3+的5D4→7F的跃迁,发绿光。发射峰高而窄,说明荧光粉In0.98Tb0.02BO3发光强度高,且只有一个峰,说明发光颜色纯,有一定的开发价值。还研究了几种因素对In0.98Tb0.02BO3荧光粉相对亮度的影响并得出了合成In0.98Tb0.02BO3荧光粉的最佳实验条件:焙烧温度1300℃,焙烧时间4h。     

Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂YBO_3-2SiO_2发光体的结构与发光性质

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂铕、铽离子(Eu~(3+)、Tb~(3+))的硼酸钇YBO3-2SiO_2的白色发光体,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱(FT-IR)、激发及发射光谱表征和研究了样品的结构和发光性能,对于共掺杂的发白光的Eu~(3+)/Tb~(3+):YBO_3-2SiO_2发光体,900℃时,样品主要以YBO3形式存在,Eu~(3+)/Tb~(3+)的最佳掺杂摩尔浓度为9.0%/9.0%。     

蓝色发光材料Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)的微波合成及性能

采用微波辐射法合成了Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+粉末,研究了微波辐射功率和加热时间对制备Sr2Mg-Si2O7∶Eu2+,Dy3+的影响,确定了微波法合成Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+的最佳条件,并用x射线衍射(XRD)、荧光光谱等测试手段对其进行了表征。XRD结果表明,合成的Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+属于四方晶系。荧光光谱测试表明,用lem=467nm作为监控波长,在200nm~450nm之间有宽的激发光谱,峰值位于398nm。用lex=398nm激发样品,其发射光谱为一宽带,峰值位于467nm。Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+的荧光强度和余辉性能随辐射功率和时间的不同而发生变化,其中以辐射功率720W,反应时间25min时荧光强度最强,余辉时间可达8h。     

高Eu~(3+)浓度掺杂硼铋钙红光玻璃的制备与发光性能

采用传统熔融冷却法制备Eu~(3+)掺杂的硼铋钙红光玻璃,研究不同Eu~(3+)掺杂浓度下,玻璃的密度、摩尔体积、折射率等一般物理性质的变化规律;分析玻璃的激发、发射光谱及玻璃的结构和热稳定性,得到了一种高Eu~(3+)浓度掺杂的红光玻璃.研究表明:随着Eu~(3+)浓度的不断升高,玻璃的密度、折射率、玻璃转化温度和热稳定性逐渐升高,摩尔体积先减小后增大;8%(指摩尔分数,下同)为Eu_2O_3的较优掺杂浓度, 9%为玻璃成玻区中最大Eu_2O_3掺杂浓度.玻璃总体对称性均较低,为非晶态结构;玻璃结构致密程度先增大后减小,其结构单元主要包括[BO_3]三角体、[BO_4]四面体、[BiO_3]三角体和[BiO_6]八面体.制备的荧光玻璃因具有高的Eu~(3+)掺杂浓度、与蓝光芯片的有效匹配度、优良的热稳定性、较低的熔点以及合适的折射率等特点,将有望成为白光LED用玻璃陶瓷的良好基质.     

高Eu3+浓度掺杂硼铋钙红光玻璃的制备与发光性能研究

采用传统熔融冷却法制备Eu3+掺杂的硼铋钙红光玻璃,研究不同Eu3+掺杂浓度下,玻璃的密度、摩尔体积、折射率等一般物理性质的变化规律;分析玻璃的激发、发射光谱及玻璃的结构和热稳定性,得到了一种高Eu3+掺杂浓度的红光玻璃.研究表明:随着Eu3+浓度的不断升高,玻璃的密度、折射率、玻璃转化温度和热稳定性逐渐升高,摩尔体积先减小后增大;8%(指摩尔分数,下同)为Eu₂O₃的较优掺杂浓度, 9%为玻璃成玻区中最大Eu₂O₃掺杂浓度.玻璃总体对称性均较低,为非晶态结构;玻璃结构致密程度先增大后减小,其结构单元主要包括[BO₃]三角体、[BO₄]四面体、[BiO₃]三角体和[BiO₆]八面体.制备的荧光玻璃因具有高的Eu3+掺杂浓度、与蓝光芯片的有效匹配度、优良的热稳定性、较低的熔点以及合适的折射率等特点,将有望成为白光LED用玻璃陶瓷的良好基质.      

50GeSe_2-25In_2Se_3-25CsI glass doped with Tm~(3+),Tm~(3+)/Ho~(3+) and Tm~(3+)/Er~(3+) foramplifiers working at 1.22 μm

Se-based chalcohalide glass of 50GeSe2-25In2Se3-25CsI was prepared.The thermal and optical characterizations revealed that thishost was thermally and optically superior for practical applications.Strong emission centered at 1.22 μm was observed in all Tm3+ single-doped,Tm3+/Ho3+ and Tm3+/Er3+ co-doped samples with an excitation of 808 nm wavelength.The emission was attributed to the Tm3+:3H5→3H6 transition.The co-doping of Ho3+ or Er3+ largely broadened the width and slightly strengthened the intensity of t...     

CaO-SiO2-B2O3玻璃中Sm3+的发光性质

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3-Sm2O3玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的吸收光谱并研究了其发光性质.在CaO-SiO2-B2O3-Sm2O3玻璃体系中观察到了Sm3+的发射光谱.样品的发射光谱有三个主要荧光发射峰, 峰值波长分别为568nm、605nm、650nm, 其中最强峰为605nm, 这些荧光峰均为线状峰,可见发射起源于Sm3+ 4f电子的f-f跃迁.其中568nm对应于4G5/2→6H5/2跃迁、605nm对应于4G5/2→6H7/2跃迁、650nm对应于4G5/2→6H9/2跃迁,光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度.可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃.     

Tb~(3+)掺杂BiPO_4基绿色荧光粉的共沉淀法合成及发光性质

以(NH4)2HPO4为沉淀剂,采用共沉淀法合成Tb3+掺杂BiPO4基绿色荧光粉。通过DTA-TG、XRD、IR等方法对荧光粉的结构、组成进行了表征。结果表明,在室温条件下得到了纯六方相BiPO4∶Tb3+,当退火温度为400℃时,开始出现单斜相,温度升高到600℃以上时晶相转变为纯单斜相BiPO4∶Tb3+。利用激发光谱和发射光谱研究了Tb3+在BiPO4基质中的发光性能,六方相和单斜相BiPO4∶Tb3+样品均可发光,在紫外光377 nm紫外光的激发下测定的六方相和单斜相BiPO4∶Tb3+发射光谱的峰位相同,主要发射峰出现在544 nm处强的5D4→7F5跃迁和490 nm、590 nm、622 nm处弱的5D4→7F6、5D4→7F4、5D4→7F3跃迁。当BiPO4∶Tb3+为单斜相时Tb3+在BiPO4基质中的发光强度明显强于六方相BiPO4∶Tb3+。     

SiO_2∶Eu~(3+)的制备与发光性能研究

以三氧化二铕和正硅酸乙酯为原材料,利用溶胶-凝胶法、高温机械力化学法合成了SiO_2∶Eu~(3+)粉体.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了材料的结构和形貌,采用激发光谱、发射光谱对荧光粉体的发光性能进行了测量.结果说明:溶胶-凝胶法、高温机械力化学法合成样品的发光性能随着热处理温度的增加先增强后减弱,分别在900℃和600℃达到最好,粉体平均粒度分别为2μm与1μm.与溶胶-凝胶法比较,高温机械力化学法的制备温度降低了300℃.且利用高温机械力化学法制备的样品的发光性能要好于溶胶-凝胶法制备的样品.     

Mn~(2+),Yb~(3+)共掺硼硅酸锌玻璃的长余辉性能与陷阱分布的研究

采用高温熔融法制备了Mn2+,Yb3+共掺的硼硅酸锌长余辉玻璃。通过荧光发射光谱、余辉发射光谱、余辉衰减曲线及热释光谱对材料的发光性能、结构、陷阱分布进行了表征,重点通过余辉衰减曲线和热释光谱分析了Yb3+掺杂浓度的变化对材料余辉性能和陷阱分布的影响,结果发现:ZBSMY玻璃的余辉发射源自于Mn2+的4T1(4G)→6A1g(6S)跃迁;共掺离子Yb3+按0.1%(摩尔分数)掺杂时,余辉性能最佳,陷阱的拟合深度分别0.79和1.04 eV,且浅陷阱浓度达到最大。     

(Y,Gd)BO_3∶Eu~(3+)的结构和发光性质

采用高温固相反应合成了(Y,Gd)BO3∶Eu3+红色发光材料,确定了材料的最佳合成条件。该材料是以六面体晶体结构存在,空间群为P63/mm c(194)。红外光谱产生866 cm-1和912 cm-1的吸收峰,是由两种BO4的伸缩振动产生的,571 cm-1、621 cm-1、698 cm-1、711 cm-1峰是由BO4的弯曲振动引起的。发现了随Y/Gd比例的变化,Eu3+周围的局部对称性发生变化。Eu3+发光的红(5D0→7F2跃迁)橙(5D0→7F1跃迁)比随Y3+含量的增加而降低。     

载银硅酸盐玻璃缓蚀阻垢剂的研究进展

我国冷却水用量占工业用水总量的80%以上,如何实现冷却水节水与零排放对推进工业循环发展至关重要。缓蚀阻垢剂可有效解决冷却水系统的结垢腐蚀问题,提高冷却水的循环利用率。其中,载银硅酸盐玻璃缓蚀阻垢剂是一种缓释型不含磷的多功能水处理剂,同时具备抑菌、阻垢和缓蚀功能,且无二次污染问题,应用前景广阔。本研究重点详述了控释型载银硅酸盐玻璃缓蚀阻垢剂主成分功能及制备方法,总结分析了载银硅酸盐玻璃缓蚀阻垢剂研究现状、现存问题与发展趋势。     

稀土掺杂沸石发光材料

稀土掺杂沸石是一类重要的催化剂,在石油炼制领域发挥着不可替代的作用。同时,由于稀土离子特殊的电子结构,稀土掺杂沸石也是一类重要的发光材料,在荧光传感与检测以及白光LED照明等领域具有潜在的应用价值。本文总结了近年来稀土掺杂沸石发光材料的重要研究进展,重点介绍了稀土掺杂沸石发光材料的制备方法、发光增强策略及其在多个领域的应用,并对其未来的发展前景进行了展望。