光存储材料CaS∶Eu,Sm的正交实验制备及表征

CaS∶Eu,Sm材料在光存储、光探测领域具有广阔应用前景,但制备过程中影响其发光性能的因素较多,彼此又有交互作用,不易获得最佳工艺参数。本文采用高温固相反应法,通过正交实验设计系统研究了灼烧温度、灼烧时间、稀土掺杂浓度、助溶剂用量对CaS：Eu,Sm发光性能影响的主次关系,经正交分析和验证实验确定了最佳工艺参数应为：Eu∶Sm∶Ca mol%=0.3∶0.3∶99.4%,1100℃灼烧0.5h,助熔剂LiF用量为7%。采用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计（耦合1064nm激光激励源）对样品的物相及发光性能进行了测试与表征。     

硫化物基荧光粉的表面包覆及性能研究

以硫化物为基质的荧光粉长期暴露于湿气中会缓慢发生化学反应从而降低发光特性、限制其应用。本文以正硅酸乙酯(TEOS)作为硅包膜剂,采用溶胶-凝胶法对CaS:Eu,Sm荧光粉进行表面包膜处理,获得了包覆氧化硅膜层的荧光粉。由于CaS:Eu,Sm发光粉体对酸或碱极其敏感,采用水解、包膜两步进行的工艺,先预制正硅酸乙酯的水解包膜液,再进行粉体表面包覆,并对水解工艺条件进行了讨论。对样品进行能谱分析,结果表明样品表面被包膜元素Si、O占据。包膜前、后样品浸水悬浮液的pH值曲线表明包膜后发光粉的耐水性得到较大改善,包膜后样品的上转换发光光谱峰形和峰值位置保持不变。     

基于KMgF3:Re(Re=Eu,Ce)纳米材料的光谱测试及分析

以十六烷基三甲基溴化铵/正丁醇/正辛烷/水微乳体系制备出KMgF3,KMgF3:Eu和KMgF3:Ce纳米微粒.对样品进行了IR测试,观察其杂质情况;运用XRD确认了制备所得样品为KMgF3立方晶系,由谢乐(Debye-Scherrer)公式d=0.89λ/Bcosθ计算颗粒平均尺寸约为20nm～25nm;制备所得的KMgF3:Eu2+纳米粒子的尖峰发射位于360nm,而KMgF3:Eu2+纳米粒子宽带激发峰最大值位于250nm,与体相的多晶粉末和单晶相比分别蓝移了62nm和80nm;对纳米KMgF3:Ce的光谱性质进行了讨论,KMgF3:Ce纳米粒子的发射带最大峰值位于330nm,激发带最大峰值位于260nm附近.     

长余辉发光标牌的制备及性能研究

采用SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 长余辉发光粉、成品清漆,添加分散剂等助剂制备的溶剂型发光涂料,制备了发光标牌.该发光标牌除具有SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 发光亮度高、余辉时间长的性能,还具有了耐水耐潮湿和易清洁的性能;激发光谱表明,紫外和可见光能有效激发,发射光谱表明其发射峰位于520nm附近,呈耀眼醒目的黄绿色.     

Eu掺杂TiO_2染料敏化太阳能电池下转换光阳极的制备及性能

用溶胶-凝胶法制备了Eu掺杂TiO_2粉体(TiO_2:Eu~(3+)),并以质量分数50%的商用TiO_2(P25)为基体,制备了下转换光阳极,将其用于染料敏化太阳能电池,研究了不同Eu掺杂含量对电池性能的影响。荧光光谱显示,TiO_2:Eu~(3+)受463nm光激发,发射587、612、700nm波长的可见光,具有下转换功能。当Eu摩尔分数为1.5%时制备的下转换光阳极短路电流达到12.78mA/cm~2,与未使用下转换光阳极的电池相比,提高了12.69%,转换效率也提高了11.44%。     

纳米发光粉体LaPO_4:Sm~(3+)的制备及表征

以乙二醇为溶剂制备了纳米LaPO4:Sm3+;通过TEM与普通共沉淀法制备的样品形貌对比,讨论了制备方法对样品形貌的影响;对LaPO4:Sm3+发光性能进行了探讨。采用以乙二醇为溶剂法制备纳米LaPO4:Sm3+,与共沉淀法制备的样品形貌对比,颗粒分布较均匀,边界清晰,且无明显团聚。荧光光谱的结果表明,所制备的纳米发光粉体LaPO4:Sm3+在可见光激发下能获得很好的发光效果,发出明亮的橙光。     

纳米发光粉体LaPO4:Sm3+的制备及表征

以乙二醇为溶剂制备了纳米LaPO4:Sm3+;通过TEM与普通共沉淀法制备的样品形貌对比,讨论了制备方法对样品形貌的影响;对LaPO4:Sm3+发光性能进行了探讨.采用以乙二醇为溶剂法制备纳米LaPO4:Sm3+,与共沉淀法制备的样品形貌对比,颗粒分布较均匀,边界清晰,且无明显团聚.荧光光谱的结果表明,所制备的纳米发光粉体LaPO4:Sm3+在可见光激发下能获得很好的发光效果,发出明亮的橙光.     

高温固相反应法制备CaS:Eu2+,Sm3+光存储材料及其性能研究

采用高温固相反应法在还原气氛下制备了CaS：Eu^2 ，Sm^3 光存储材料，研究了工艺因素(灼烧温度和灼烧时间)对样品性能的影响。XRD图谱表明，样品在700℃就可以形成CaS晶格。光谱分析表明，在紫外光激发后，用980nm半导体激光照射样品，具有光激励发光现象。     

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.     

Ca_(12)Al_(14)O_(33):Eu~(2+)和Ca_(12)Al_(14)O_(33):Eu~(2+),Re~(3+)(Re=Dy,La,Nd)长余辉发光粉的燃烧合成及其发光性能

采用燃烧法制备出Ca12Al14O33:Eu2+和Ca12Al14O33:Eu2+,Re3+(Re=Dy,La,Nd)靛蓝光长余辉发光粉。分别利用XRD和FE-SEM对产物的物相结构和形貌进行了表征,用光致发光测试(PL)和余辉衰减曲线对样品的发光性能进行了分析。结果表明上述长余辉发光粉的晶体结构属于体心立方相七铝酸十二钙;所制备的Ca12Al14O33:Eu2+、Ca12Al14O33:Eu2+,Dy3+、Ca12Al14O33:Eu2+,La3+和Ca12Al14O33:Eu2+,Nd3+长余辉发光粉的发射光谱均呈宽发射谱带,波长范围为390~530nm,发光峰值也均位于443nm;产物在紫外线或紫色光激发后发射靛蓝光;余辉时间分别为238,184,168和9 120s。     

燃烧法制备NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)纳米发光粉

采用低温燃烧法制备了NaYF4:Er3+,Yb3+上转换纳米发光粉。确定最佳工艺参数为:尿素用量为200%stio,烧结温度为600℃,反应时间为8min。通过X射线衍射和透射电镜分析了晶粒尺寸和粉体粒径,粒径为30～35nm。结构为六方晶相。NaYF4:Er3+,Yb3+样品对980nm附近的波长具有上转换发光效应,上转换发射光谱5个发光峰分别为380、408、522、540和658nm。拟合材料发光强度与泵浦功率之间的关系说明,380、408nm紫光发射属于三光子过程,526、540和652nm发射均属于双光子过程。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料发光性能的研究

采用微乳液法合成黄绿色SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉发光粉体,并且表征其晶体结构、激发光谱、发射光谱和余辉衰减特性.XRD分析表明：所合成的样品为SrAl2O4单斜晶系的晶体结构.激发波长的范围较宽,表明从紫外至可见光均可激发该发光材料.发射光谱主峰位于525 nm.样品在自然光照射后持续发出明亮的黄绿光.最后讨论微乳液体系中表面活性剂用量、激活剂和共激活剂浓度以及灼烧温度对产品发光性能的影响.     

纳米NaYF4：Nd^3＋、Dy^3＋材料的上转换光学特性

制备了Nd^3＋和Dy^3＋掺杂立方相NaYF4上转换发光纳米晶体,用XRD、荧光光谱等测量手段对纳米颗粒的结构和发光性能进行表征,探讨Nd3’和Dy¨的掺杂比例对上转换发光的影响．利用776nm红外光激发样品,NaYF4：Nd^3＋,Dy^3＋实现蓝、绿上转换发光,出现Dy^3＋特征峰：479nm、574nln上转换发射峰．探讨基质NaYF4中Nd^3＋对Dy^3＋的敏化作用及上转换机制．     

Nd:GdVO4的光谱性质及上转换发光实验研究

测量了新型激光晶体Nd:GdVO4的室温吸收光谱和近红外区荧光谱,观察到该晶体在593 nm、754 nm和806 nm附近有3个较强的吸收带,在912.2 nm、1 063.4 nm、1 082.3 nm和1 340.6 nm有4个主要发射峰.实验研究了Nd:GdVO4晶体在不同激发波长下的上转换发光情况,得到该晶体在440 nm、540nm、600 nm和668 nm附近存在的4个上转换发射峰,分析了其产生的能级跃迁机制.     

应用于白光显示的碲酸盐玻璃上转换发光特性

用高温熔融法制备了Tm3+/Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-La2O3)样品,测试了玻璃样品的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机理。结果发现:在975 nm,波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(525、546 nm)和蓝光(475 nm)三基色上转换发光,分别对应于Er3+的4F9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和Tm3+的1G4→3H6能级跃迁;随着Yb3+掺杂含量和泵浦功率的增加,样品的上转换发光强度都得到了一定程度的提高;通过调整稀土掺杂的浓度,得到了接近于标准白光(EE)发射。     

上转换材料LiLa（MoO4）2：Yb^3＋，Er^3＋（Tm^3＋）的制备及其光谱性质测定

采用溶胶-凝胶法制备了上转换材料LiLa（MoO4）2：Yb^3＋,Er^3＋（Tm^3＋）,并对其进行了X射线衍射分析以及荧光光谱测定．在980nm红外激光器激发下,LiLa（MoO4）2：Yb^3＋,Er^3＋发出波长为530nm和550nm的绿色可见光,而LiLa（MoO4）2：Yb^3＋,Tm^3＋发出波长为475nm的蓝色可见光．对Yb^3＋／Er^3＋和Yb^3＋／Tm^3＋双掺体系的上转换发光机理进行了探讨,其中Er^3＋发出绿色上转换光的过程为双光子过程,而Tm^3＋发出蓝色上转换光的过程为三光子过程。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+光致发光釉的研究

利用SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 长余辉光致发光粉体，在陶瓷坯体上制备了釉面平整光滑的长余辉光致发光釉；通过比较SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 粉体和光致发光釉的激光光谱和发光光谱以及结构分析表明，该发光釉保持了SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 发光材料的发光特性，其发射峰是中心位于520nm的宽带光谱；研究了釉料不同组成对发光釉性能的影响及SrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 粉体的不同含量对光致发光釉发光亮度和余辉时间的影响，获得了釉面发光亮度高、余辉时间长的最佳配方。     

稀土Dy~(3+)掺杂YAG发光材料的制备及其变温发光特性研究

采用溶胶-凝胶法与燃烧法相结合制备了YAG:Dy~(3+)粉体,研究了不同Dy~(3+)掺杂浓度对YAG:Dy~(3+)晶体结构和发光特性的影响。XRD结果表明,YAG:3%Dy~(3+)和YAG:4%Dy~(3+)样品均保持了基质YAG的晶相结构。在365nm光激发下,常温下两种掺杂浓度样品的光致发光峰主要集中在可见光区范围,其中掺杂浓度为4%的样品的发光强度要高于浓度为3%的样品。YAG:4%Dy~(3+)样品变温光致发光特性结果表明,在373K~773K温度范围内,发射峰的峰位没发生变化,由于热淬灭效应,573nm和478nm的发光峰的发光强度随温度升高而整体降低,而455nm处的发光峰强度随温度升高而整体升高。计算了455nm和478nm两个发光峰的荧光强度比,并将其与温度关系进行了拟合,得到了Dy~(3+)离子的热耦合能级~4I_(15/2)→~6H_(15/2)和~4F_(9/2)→~6H_(15/2)的有效能级差ΔE为670cm~(-1)。YAG:4%Dy~(3+)的测温绝对灵敏度在373K达到最大值0.00694K~(-1)。