Au/Au^3＋对硅酸盐玻璃中Eu^3＋发光性质的影响

采用熔融法制备了新颖的单掺Eu^3＋,Au/Eu^3＋和Au^3＋/Eu^3＋共掺的硅酸盐玻璃,并对这些玻璃的发光特性进行了初步研究。测试了玻璃的吸收光谱、激发光谱和发射光谱。在经过还原热处理的样品中观察到了强的Au表面等离子共振吸收带,证明了体系中确实有Au的存在。结果表明由于Au^3＋的存在使得O2与Au^3＋发生电荷迁移,电荷迁移带的强度明显增强,发光强度在电荷迁移带（CT）240nm激发下有所增强,而在共振激发（394nm）下却减弱了。Eu^3＋荧光衰减寿命没有明显变化。     

Ho~(3+)掺杂锗硅酸盐玻璃2.0μm发光性能研究

采用高温熔融法制备了Ho3+离子掺杂锗硅酸盐玻璃,研究了GeO2含量及Ho3+离子掺杂浓度对玻璃2.0μm发光性能的影响。对样品的密度、透过率、折射率、荧光光谱以及Ho3+离子5I7能级荧光寿命进行了测试,并利用红外光谱分析对样品结构进行了表征。结果表明,随着玻璃组分中GeO2摩尔含量从10%增加到35%,Ho3+离子的2.0μm发光强度增加,5I7能级荧光寿命从1.62ms逐渐增加到2.23ms。当Ho3+离子掺杂浓度逐渐增加时,发光强度不断增强,5I7能级荧光寿命从2.23ms逐渐降低到0.90ms。     

掺铒锑硅酸盐玻璃光谱性质的研究

研究了Er3+掺杂锑硅酸盐玻璃(5Na2O-20B2O3-30Sb2O3-44SiO2-1Er2O3)的光谱性质,并与同组成的Er3+掺杂铋硅酸盐玻璃的光谱性能进行了对比.实验结果表明在1.53 μm处锑硅酸盐玻璃有较大的受激发射截面(σe = 7.86×10-21 cm2),荧光半高宽(FWHM)为73 nm,而同组成铋硅酸盐玻璃中仅为59 nm.锑硅酸盐中FWHM ×σe为574,高于在锗酸盐、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐和铋硅酸盐玻璃中的增益带宽.结果表明Er3+掺杂锑硅酸盐玻璃是光纤宽带放大器富有前途的一种基质材料.     

Na_2O对硼硅酸盐玻璃熔体性质的影响

硼硅酸盐玻璃具有良好的热稳定性、电绝缘性、化学稳定性、机械性能和光学性能等。采用熔融冷却法制备了不同Na2O含量的高硼硅酸盐玻璃,利用高温旋转粘度计和高温显微镜对玻璃的熔体性质进行表征。利用AM方程拟合玻璃转变温度至熔化温度的粘度-温度曲线,考查R(R=Na2O/B2O3)对硼硅酸盐玻璃料性等熔体性能的影响,结果表明:R的增大,显著地降低了硼硅酸盐玻璃的高温粘度与对应的熔制温度,R由0.38增大到0.50时,对应的熔体熔制温度由1 841.99℃降至1 783.81℃。比较了VFT、AG方程、AM方程、Mauro方程在拟合玻璃转变温度至熔制温度的粘度-温度曲线的适用性,AM方程拟合误差最小。运用AM方程,得出了硼硅酸盐的料性变化规律。R的增大缩短了硼硅酸盐玻璃的料性,有利于快速成形。     

Bi_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构与熔体性质的影响

采用熔融冷却法制备了不同Bi2O3含量的硼硅酸盐玻璃,探讨了Bi2O3含量变化对硼硅酸盐玻璃结构和粘度的影响。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃的结构变化,测试了玻璃的光学性能。结果表明:Bi2O3的外掺可以降低硼硅酸盐玻璃的高温粘度,有利于节能环保的要求。当Bi2O3掺入量质量分数从0增大到1.00%时,对应的熔制温度从1 783.8℃降低到1 730.72℃,而玻璃的光学透过率有所降低。综合考虑硼硅酸盐玻璃的制备与使用性能,可考虑外掺Bi2O3含量0.25%,光学透过率能保持在91%的条件下,能够降低熔制温度20℃。     

Ce3+/Er3+/Yb3+共掺锑硅酸盐玻璃的光谱性质

研究了能量接受离子Ce3+时Er3+离子上转换荧光强度以及1.5 μm荧光特性的影响.根据Ce3+和Er3+离子的能级结构按能量匹配原理对Er3+/Yb3+/Ce3+共掺杂的锑硅酸盐玻璃中稀土离子间的能量转移机制进行了分析.分析表明,Er3+离子在4I11/2能级上通过无辐射驰豫将能量传递给Ce3+离子,使Ce3+离子由基态2F5/2能级跃迁至2F7/2能级,而Er3+离子则由4I11/2能级无辐射跃迁至4I13/2能级,从而有效降低锑硅酸盐玻璃中Er3+的上转换发光.实验结果显示,当Er3+浓度为1.81×10-20 cm-3时,Ce3+的最佳掺杂浓度为1.08×10-20 cm-3,此时Ce3+的引入不仅可以降低上转换发光,而且有效提高Er3+离子在1.5 μm的荧光强度和4I13/2能级荧光寿命.     

Na_2O/B_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响

硼硅酸盐玻璃具有非常优异的性能。采用熔融冷却法制备了不同Na2O含量的高硼硅酸盐玻璃。主要探讨R(R=Na2O/B2O3)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同R的情况下的结构变化,测试了玻璃的密度、热震性、化学稳定性和力学性能。研究结果表明:随着R的增大,硼硅酸盐玻璃结构中出现了[BO3]转变为[BO4]的现象,并且在R=0.5时,出现了结构变化的极值点。硼硅酸盐玻璃的化学稳定性受玻璃结构的影响,R对耐酸、耐水性能影响不大,但随着R的增大,其耐碱性显著下降。硼硅酸盐玻璃的力学性能与玻璃的结构有关,即与[BO3]、[BO4]及[SiO4]的比例有关。随着R的增加,硼硅酸盐玻璃的弯曲强度及硬度呈现先增大后减小的趋势,且在R=0.5处产生最大值,分别为69.5MPa、6.94GPa。     

Ce3+/Sm3+掺杂硼硅酸盐玻璃的制备及发光性能分析

采用碳还原法熔制了掺Ce3+/Sm3+的硼硅酸盐玻璃,通过对其发光性能的研究,发现Ce3+离子由于存在高效的宽带吸收和发射,可以有效的将激发能量传递给Sm3+,从而提高了Sm3+离子的发光效率.     

氢氧化钠溶液对硼硅酸盐玻璃光学和润湿性能的影响

为低成本提高硼硅酸盐玻璃光学和润湿性能,采用化学刻蚀法在玻璃表面制备具有减反和自清洁性能的薄层.利用NaOH溶液对预处理后的玻璃进行化学刻蚀,采用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对刻蚀前后玻璃表面形貌进行了观察,通过调控刻蚀液浓度,分别采用分光光度计和接触角仪测量玻璃表面的透光率和接触角随浓度的变化趋势.结果表明:经0.05 mol/L的氢氧化钠溶液刻蚀后,在表面形成长约为100 nm、宽约为10nm、分布比较均匀的细微沟槽,玻璃的透过率达94.85%,比原始基片提高了4.15%,接触角从53.13°降至3.25°,玻璃的光学性能和自清洁性能得到了有效的提高.     

Si~(4+)掺杂对BaZr(BO_3)_2:Eu荧光粉能量传递的影响

采用高温固相法合成了Si4+掺杂的BaZr(BO3)2:Eu红色发光荧光粉。激发光谱表明,不同Si4+掺杂浓度明显使电荷迁移态(CTS)向高能量的位置移动,且改善了样品的发光强度。分析认为,这是由于Si4+的电负性大于所取代的Zr4+,且Si4+的进入影响了Eu3+的配位数,提高了CTS向发光中心的能量传递几率。依据Judd-Ofelt理论计算的强度参数表明,随着Si4+掺杂浓度的增加,Eu3+所处格位的对称性明显降低,增大了Eu3+的跃迁几率,从而改善了发光强度。计算Eu3+间的能量传递几率发现,在掺杂浓度为5%时,Eu3+间的能量传递几率很小,其对荧光粉的发光影响不大。     

基于两种载体合成发光玻璃的实验研究

目的为稀土发光材料寻找良好的玻璃载体,并进一步合成蓄光发光玻璃,使其能在建筑、交通、艺术装潢等方面得到应用.方法实验采用熔融制备法合成掺杂稀土发光材料的长余辉玻璃.以纯硼酸盐体系玻璃B2O3-Na2O-MO和硼硅酸盐体系SiO2-B2O3-Na2O-M2O-MO低熔点玻璃作为载体,掺杂铝酸锶铕镝发光粉,合成了稀土蓄光发光玻璃.结果主要成分B2O3摩尔分数为65%~80%,Na2O为15%~35%,可形成均质透明的硼酸盐系玻璃;主要成分SiO2摩尔分数为25%~35%,助溶剂B2O3为20%~35%,Na2O为15%~35%,可形成均质透明的硼硅酸盐玻璃.根据SEM结果,发光材料粒度减小,发光玻璃的亮度降低,余辉时间减短;发光材料颗粒过大,会造成玻璃表面粗糙,发光分布不均匀.结论两种体系的玻璃载体的熔点比较低,且不与发光粉发生反应,可以利用上述硼酸盐体系玻璃和硼硅酸盐体系玻璃作为载体,合成稀土蓄光发光玻璃.     

SnO_2半导体超微粒子掺杂非线性光学玻璃的研究

采用溶胶凝胶法 ,制备出平均粒径为 6～ 10nm的SnO2 四方相微晶均匀分散在SiO2 中的玻璃。玻璃的吸收光谱研究表明 ,掺杂玻璃的光吸收限Eg与SnO2 微晶粒径R相关 ,满足Eg∝ 1/R2 的关系 ,从而证明掺杂SnO2 玻璃中存在明显的量子封闭效应 ,有可能呈现较高的三阶非线性光学效应     

不同晶相Gd2O3:Eu3+荧光粉的合成与光谱性能

以尿素均相沉淀法和燃烧法相结合,以聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,通过调节表面活性剂的用量,分别得到了立方相和单斜相的Gd2O3:Eu3 荧光粉.XRD分析表明,当PEG含量为2.5wt%时,得到了立方相的Gd2O3,当PEG含量为5wt%,350℃时就得到了单斜相的Gd2O3.SEM照片表明立方相Gd2O3:Eu3 荧光粉颗粒为球形,而单斜相Gd2O3:Eu3 荧光粉呈多孔泡末状.发射光谱中立方相和单斜相Gd2O3的最强发射峰分别位于610nm和622 nm附近,对应于Eu3 的5D0→7F2跃迁发射,其谱峰形状和位置均有所不同.激发光谱均由Eu3 的电荷迁移态(CTB),Gd2 的f-f跃迁激发以及Eu3 的f-f高能级跃迁激发峰三部分组成.     

Ce~(3+)和Yb~(3+)对Er~(3+)掺杂铋镓铅锗玻璃光谱性质影响

研究了掺杂Ce3+和Yb3+对Er3+掺杂20Bi2O3-15Ga2O3-45PbO-20GeO2玻璃1.5μm波段荧光和可见上转换发光性能的影响,分析了Ce3+、Yb3+离子和Er3+离子间的能量传递过程。结果表明:Yb3+离子掺杂在提高Er3+离子1.5μm波段荧光强度的同时,也显著增强了可见上转换红、绿光发射强度。在Yb3+/Er3+共掺杂玻璃中引入Ce3+离子,有效抑制了可见上转换发光,进一步增强了Er3+离子1.5μm波段荧光。     

SiO_2@Y_2O_3:Eu~(3+)核壳纳米粒子的合成及发光性能研究

通过均匀沉淀法制备了以二氧化硅为核,铕掺杂氧化钇为壳的分散性良好的SiO_2@Y_2O_3:Eu~(3+)核壳纳米粒子。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果显示,纳米粒子具有明显的核壳结构。在236nm激发光谱下,纳米粒子在613nm显示出很强的红光发射峰,对应于铕离子的~5 D_0→~7F_2能级跃迁。所得粒子由于具有强的光发射以及低电压电子束激发,在白色发光二极管、普通荧光灯、场发射显示器方面具有潜在的应用前景。     

基质改变对Eu3+、Bi3+发光性能的影响

采用溶胶—凝胶法制备出了CaSiO₃:Eu³⁺Bi³⁺和Sr₂SiO₄:Eu³⁺Bi³⁺,对比分析了两者的激发光谱与发射光谱,探讨了基质改变对Eu³⁺、Bi³⁺发光性能的影响。结果表明Sr₂SiO₄:Eu³⁺Bi³⁺中Bi³⁺—Eu³⁺之间的能量传递效率明显高于CaSiO₃:Eu³⁺Bi³⁺中的。     

添加S及掺杂Dy~(3+)对SrS:Eu~(2+)荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法,以糊精为还原剂,在温度为1 150℃、N2-H2(10∶1)的还原气氛中合成了S、Dy~(3+)掺杂的SrS:Eu~(2+)红色荧光粉材料。采用X射线衍射分析(XRD)、荧光分光光度计等对其物相与光学性能进行表征。结果表明,样品在蓝光(波长498nm)激发下,添加的S的质量分数为2%时,SrS:Eu~(2+)荧光粉发出的红光强度最强;Dy~(3+)的掺杂摩尔分数为1%时,试样发出的红光最强。其激发光谱是400~600nm的宽带激发光谱。