调控Al2O3晶型控制MgAl2O4:Mn4+荧光粉中Mn价态研究

Mn4+激活红光荧光粉是白光半导体发光二极管(wLEDs)领域当前研究热点之一.Mn4+离子2E→4A2跃迁在铝酸盐中的最短发光波长是在MgAl2O4中实现的651nm发光,由于其结构中含有形成四面体或八面体配位的两种阳离子格位(Mg2+/Al3+),易造成所掺杂锰元素存在多种价态(+2/+4/+3等).本研究通过改变...     

用溶胶—凝胶法制备的Y2SiO5：Gd,Eu荧光粉的发光性能

用溶胶－凝胶法合成了Ｙ２ＳｉＯ５：Ｇｄ,Ｅｕ红色荧光粉。探讨了烧结工艺对粉体的结构及发光性能的影响。首次报道了搀杂Ｇｄ的Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ红色荧光粉的发光性能。研究结果表明,搀杂适当浓度的Ｇｄ,可以显著提高ＹｓＳｉＯ５：Ｅｕ红色荧光粉的发光强度,在Ｙ２ＳｉＯ５基质中,Ｇｄ＾３＋是Ｅｕ＾３＋的优良敏化剂。     

钼酸锶红色荧光粉的燃烧合成及其表征

采用燃烧法合成了SrMoO4:Eu3+红色荧光粉,用X射线衍射(XRD)和荧光光谱对其结构和发光性能进行了表征。研究了燃烧温度、保温时间、Eu3+和电荷补偿剂Na+浓度对荧光粉发光性能的影响,确定了燃烧合成SrMoO4:Eu3+红色荧光粉的优化工艺参数。SrMoO4:Eu3+荧光粉样品的激发光谱在200～350nm之间有一个宽带主激发峰和分别在近紫外394nm、蓝光465nm处有2个次激发峰,其红光发射峰位于617nm处。     

La~(3+)掺杂对BaSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)荧光粉发光性能的影响

研究了La3+掺杂对BaSi2O2N2∶Eu2+发光性能的影响。通过高温固相反应制备了纯相的Ba0.94-Si2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉。在此基础上进行La3+的掺杂,并对少量La3+掺杂的LaxBa0.94-1.5xSi2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉的结构和光学性能进行了研究。XRD图谱表明粉体在低掺杂时保持了基质BaSi2O2N2的晶格结构。通过共掺x=0.035的La3+可使荧光粉的发光效率提高到157%,原因是La3+部分取代Ba2+产生了阳离子缺陷,其可以吸收光源能量并将能量传递给Eu2+。最终这些能量通过Eu2+的4f65d→4f7跃迁以光辐射的形式释放出来。     

Effect of La3+ Doping on the Luminescence of BaSi2O2N2 : Eu2+ Phosphors

研究了L3+掺杂对BaSi2O2N2∶Eu2+发光性能的影响.通过高温固相反应制备了纯相的Ba0.94-Si2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉.在此基础上进行La3+的掺杂,并对少量La3+掺杂的LaxBa0.94-1.5xSi2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉的结构和光学性能进行了研究.XRD图谱表明粉体在低掺杂时保持了基质BaSi2O2N2的晶格结构.通过共掺x=0.035的La3+可使荧光粉的发光效率提高到157％,原因是La3+部分取代Ba12+产生了阳离子缺陷,其可以吸收光源能量并将能量传递给Eu2+.最终这些能量通过Eu2+的4f65d→4f7跃迁以光辐射的形式释放出来.     

高温固相法制备CaCO_3:Eu~(3+),Li~+红色荧光粉

以CaCO3、Eu2O3和Li2CO3为主要原料,采用高温固相法,首次制备CaCO3:Eu3+,Li+红色荧光粉。通过对前驱物进行同步差热分析(TG-SDTA),确定其煅烧温度;利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱对样品的结构进行表征;采用荧光光度仪对样品的发光性能进行测试。结果表明:前驱物的煅烧温度为655℃时,样品主晶相为方解石型CaCO3,掺杂Eu3+和Li+离子分别作为发光中心和敏化剂进入到CaCO3的晶格中。荧光粉的最大激发峰位于272nm,属于紫外激发,最大发射峰位于608nm附近,对应于Eu3+离子的5d0→7f2跃迁,并且Eu3+离子在CaCO3基质中处于偏离或无反演对称中心的格位上。     

红色荧光粉Zr(MoO4)2· MoO3∶Eu3+的发光性能和能量转移

采用共沉淀法制备了一系列Zr(MoO_4)_2·MoO_3∶Eu~(3+),并对荧光粉进行了X射线衍射仪和荧光光谱仪分析。结果表明:荧光粉为一混晶,由Zr(MoO4)2和MoO3组成。荧光粉在465nm的激发下,在617nm处产生强的红光发射,发射光谱在617nm处的强度是激发光谱在465nm处强度的2.26倍。这是因为在465nm的激发下,Eu3+的能量从磁偶极中心转移到电偶极中心,使617nm处发光增强。对蓝光激发白光LED而言,Zr(MoO4)2·MoO3∶Eu3+是具有一定应用前景的红色荧光粉。     

氧化锌基红色稀土发光材料的制备研究

以氧化锌为主要原料,采用湿法制备前驱物,在800℃高温煅烧前驱物制备ZnO:Eu,Li的红色稀土发光材料.通过荧光光谱(PL-PLE)分析,所得产物存在595nm和612nm两个发射波长,其强峰值在595nm处.XRD分析表明掺杂元素锂(Li)和铕(Eu)绝大部分进入ZnO的晶格中,Eu3 是发光中心,Li 在其中起敏化剂作用,能够促进Eu3 掺杂进入ZnO晶格,有效地增强了能量在ZnO与Eu3 间的传递,使Eu3 的发光显著增强.与干法制备前驱物相比,湿法能克服一般高温固相法存在的缺点,制得粒度分布均匀且性能优良的发光粉体.     

不同沉淀剂下掺杂离子的Y2O3：Eu^3＋粉体的光致发光研究

不同沉淀剂下采用均相沉淀法制备出掺杂不同金属离子（K^＋，Mg^2＋，Ba^2＋）的Y2O3：Eu^3＋荧光粉。通过XRD、IR、激发与发射等技术研究了材料的结构与发光性能，考察了沉淀剂、掺杂的金属离子种类对Y2O3：Eu^3＋发光材料的结构和发光性能的影响。结果表明：用尿素作沉淀剂制备的发光性能明显强于用草酸作沉淀剂的Y2O3：Eu^3＋荧光粉。其中，在草酸系列中，同时掺杂K^＋离子能显著增强Y2O3：Eu^3＋的发光强度，而掺杂Mg^2＋，Ba^2＋离子则会减弱其发光强度；而在尿素系列里，掺杂离子都会增强样品的发光强度。     

稀土掺杂双钙钛矿结构红色荧光粉的制备及其发光性能

采用高温固相反应法制备了Sr_(2-x)BaxMgMoO_6∶Eu~(3+)(x=0~1)双钙钛矿结构红色荧光粉。探讨了预处理及煅烧制度、Ba取代量对Sr_(2-x)BaxMgMoO_6∶Eu~(3+)荧光粉的相结构和发光性能的影响。Sr_2Mg_(0.94)Eu_(0.06)MoO_6荧光粉最佳制备工艺为:在700℃下预处理1h再升温至1050℃预处理1h并随炉降温后研细,再在1300℃煅烧4h,所得样品主相为双钙钛矿结构的Sr2MgMoO6四方相。其最强发光峰位于617nm附近,对应于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。随着Ba2+对Sr2+的取代量的增加晶体对称性提高,晶体结构由四方相变为立方相,样品的激发峰强度显著提高。由于晶体对称性的提高,抑制了荧光粉在617nm处5D0→7F2红光发射,其发光由电偶极跃迁占主导转变为磁偶极跃迁占主导。     

Mn4+激活氧氟化物红光荧光粉的研究进展

稳定可靠的高光子能量发光(620~650 nm)红光荧光粉, 对于构建低色温、高显指荧光粉转换型白光发光二极管(WLED)至关重要。Mn ⁴⁺激活红光荧光粉是当前WLED用荧光粉研究热点之一。本文介绍了Mn ⁴⁺离子的能级跃迁与光致发光特性, 详细叙述了目前所报道的七种Mn ⁴⁺激活含d ⁰/d ¹⁰/s ⁰离子氧氟化物系列红色荧光粉(如Na₂WO₂F₄:Mn ⁴⁺等)的制备方法、晶体结构及其发光特性。目前Mn ⁴⁺在氧氟化物结构中得到强R线发光的情况少, 微观配位体仍是[MnF₆]或[MnO₆], 其化学稳定性和量子效率研究也很缺乏。最后对Mn ⁴⁺激活氧氟化物红光荧光粉的研究进行了展望。     

Eu3+对Na3Gd2(BO3)3∶Tb3+发光性能的影响及其能量传递

采用高温固相法制备了Na_3Gd_2(BO_3)_3∶Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉,并对样品的物相组成、微观形貌、发光性能和能量传递进行了分析。结果表明,Na_3Gd_(2-x)(BO_3)_3∶xTb~(3+)荧光粉在紫外和近紫外区域有较强的激发峰,在368nm波长激发下,发射光呈绿色,Tb~(3+)最佳掺杂量为x=0.04。随着在Na_3Gd_(1.96)(BO_3)_3∶0.04Tb~(3+)中掺入Eu~(3+),Tb~(3+)对Eu~(3+)产生了以电偶极-电偶极相互作用为主的能量传递,且传递效率随Eu~(3+)掺杂量的增加而逐渐增大。发射光谱中Tb~(3+)的发射峰强度逐渐减弱,而Eu~(3+)的发射峰强度逐渐增强,导致Na_3Gd_(1.96-y)(BO_3)_3∶0.04Tb~(3+),yEu~(3+)荧光粉发光颜色由绿色向橙色变化。     

Dependence of luminescence properties on composition of rare-earth activated (oxy)nitrides phosphors for white-LEDs applications

Rare-earth-activated nitride and oxynitride phosphors are attractive converter materials for white-LEDs applications due to their efficient luminescent characteristics, high thermal and chemical stabilities because their basic crystal structure is built on rigid tetrahedral networks, either of the Si–(O,N) or Al–(O,N) type. Recent progress in fluorescence properties of silicon–aluminum–(oxy)nitride-based luminescent materials with broad excitation bands activated by Eu²⁺, Ce³⁺, and Yb²⁺ for phosphor-converted white-LEDs are reviewed in this article, with the emphasis on the dependence of luminescence properties on composition. We elaborate on these composition-dependent properties in three sections: (i) Eu²⁺-activated nitride and oxynitride phosphors; (ii) Ce³⁺-activated nitride and oxynitride phosphors; and (iii) Yb²⁺-doped α-SiAlON phosphor. Eu²⁺- or Ce³⁺-activated nitride and oxynitride phosphors are categorized into four parts following the structural and/or composition characteristics, i.e., α-SiAlON, β-SiAlON, oxonitridosilicates, nitridoalumosilicates, and nitridosilicates. Some involving aspects for designing and the trends of research and development of these phosphors are addressed at the end of this article.     

Eu3+掺杂的硼酸锶系列荧光体的合成及其发光性能

采用溶胶-凝胶法和高温固相反应法合成了Eu^3 掺杂的SrB4O7、SrB2O4、Sr2B2O5、Sr3B2O6荧光体．荧光光谱测试结果表明在不同基质中Eu^3 的荧光发射是有区别的，Sr2B2O5：Eu^3 、Sr3B2O7：Eu^3 发射峰在610nm左右的红光区，SrB2O4：Eu^3 的发射峰在593nm的橙色区，而SrB4O7：Eu^3 则表现出了Eu^2 离子的特征峰，产生这种区别主要是由Eu^3 所处的配位环境不同造成的．荧光体SrB4O7：Eu^3 、SrB2O4：Eu^3 、Sr2B2O5：Eu^3 、Sr3B2O6：Eu^3 的最佳掺杂浓度为2％左右．     

VUV sensitization of Mn2+ emission by Tb3+ in strontium aluminate phosphor

The luminescence properties of green emitting strontium aluminate phosphor SrAl₁₂O₁₉ doped and co-doped with Mn²⁺ and Tb³⁺ were studied using synchrotron radiation. It is shown that Tb³⁺, exhibiting a strong absorption band in the vacuum-ultraviolet (VUV), provides sensitisation of Mn²⁺ emission in this host. The observed sensitisation effect of the Tb–Mn pair can be used for improving the efficiency of VUV phosphors.     

Ln(Ln=Gd3+,Cu+,Sm3+,Dy3+)助激活的Ca8Mg（SiO4）4Cl2∶Eu2+荧光粉的光谱特性和Eu2+的格位计算

采用高温固相法合成了掺杂Ln(Ln=Gd3+,Cu+,Sm3+,Dy3+)作助激活离子的氯硅酸镁钙荧光粉。通过X射线衍射(XRD)对Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+,Ln进行了表征,结果表明Ln的共掺杂并没有影响基质晶体的面心立方结构。所合成的荧光粉发射峰值位于507nm的绿光区,激发光谱在330~430nm之间均有较强吸收,与紫光InGaN芯片(395nm)相匹配。掺杂Ln作助激活剂增强了荧光粉的发光强度。借助Uitert经验公式计算出Eu2+在Ca8Mg(SiO4)4Cl2基质中占据八配位Ca(Ⅱ)格位。     

微波快速合成硫化锶铜铋磷光体及Bi3+对Cu+的敏化发光

本文首次采用微波辐射法快速合成了以ＳｒＳ为基质,Ｃｕ、Ｂｉ＾３＋为共激活剂的箍余辉蓝绿色光致发光磷不体,其激发和发射主峰波长分别为２６７和５２１ｎｍ,工余辉时间约为０．５ｈ。系统考察了在单掺杂和双掺杂情况下的发光规律,发现Ｂｉ＾３＋与Ｃｕ＋之间存在着能量传递作用,且Ｂｉ＾３＋对Ｃｕ＾＋具有很强的敏化和猝灭效应。     

Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+上转换发光粉的制备与发光性能研究

为实现以Ba5Zn4Y8O21为基质的上转换三基色发光,采用固相合成法于1200℃下制备了Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+发光粉,并对其绿光发射特性进行了研究。980 nm激发下的上转换发射光谱测试结果证实,最佳掺杂浓度下的Ba5Zn4Y8O21:14%Yb^3+,0.15%Ho^3+主要呈现5S2/5F4→5I8跃迁所致的548、553 nm绿光发射,而5F5→5I8和5S2/5F4→5I7跃迁产生的664、758nm红光和近红外光发射非常微弱。而且,绿光强度随激发功率呈线性变化,在20.7 mW/cm^2功率密度范围内,绿红光分支比最高达13.16,呈现优异的色纯度。上转换发光热稳定性测试结果表明,样品的发光效率随样品温度的升高略有下降,50℃时发光强度降低仅9.75%。上述结果证实,Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+是一种优质的绿光上转换发光材料。     

Influence of high pressure on Sr2SiO4:Eu2+ luminescence

Eu²⁺ doped Sr₂SiO₄ phosphors were synthesized by solid state synthesis technique. The purity and crystal structure of the materials was studied with the X-ray powder diffraction. Depending on the synthesis method the materials contain one (α′) or two (α′ + β) crystal phases. Luminescence properties were studied in UV–Vis range at ambient and high hydrostatic pressure. Two broad emission bands in the yellow–orange and blue–green region were attributed to the 9-fold coordinated and 10-fold coordinated Eu²⁺, respectively. We found that increasing pressure causes a red shift of the yellow–orange emission. This is typical pressure dependence related to 4f⁶5d¹ → 4f⁷ transition in Eu²⁺ observed also in other materials. In the case of blue–green band, when pressure increases from ambient to 50 kbar, the emission band shifts strongly to higher energy, and for pressure higher than 50 kbar does not depend on pressure. This effect was considered in framework of crystal field model. We presumed that electrostatic field in a 10-fold coordinated site is a superposition of crystal field of four ligands that belong to tetrahedral coordination and six ligands belonging to octahedral coordination. We discussed untypical pressure dependence of the blue–green emission band as a result of pressure influence on the lower excited state in Eu²⁺, i.e. 4f⁶5d¹(e) at octahedral and 4f⁶5d¹(t) at tetrahedral coordination.