Ca2SnO4:Eu3+的固相反应形成机理及发光性质研究

利用高温固相反应法合成了Ca2-xEuxSnO4发光粉末样品，采用X射线衍射技术和荧光光谱等测试手段对样品的固相反应形成机理及光谱特性进行了研究．对于CaCO3和SNO2（2：1）混合粉料，在1250℃进行固相反应时将优先反应生成不稳定的中间相CaSnO3，该相再与CaO继续反应生成最后稳定的目标相Ca2SnO4．Ca2-xEuxSnO4样品在240-360nm范围内存在着Eu^3＋-O^2-电荷迁移吸收带，随着Eu^3＋掺杂浓度（x=0．01-0．15）的增加，吸收带峰位从274nm红移至292nm附近．Ca2SnO4：Eu^3＋发光体的发射以电偶极跃迁^2Do-^7F2为主导地位，在紫外光激发下产生强的红光发射．在Ca2SnO4基质中，Eu^3＋离子的多声子弛豫过程几率小，当Eu^3＋掺杂浓度较低时，可以观察到来自于Eu^3＋较高激发态能级^5D2和^5D1上的辐射跃迁．Eu^3＋离子在同构的Ca2SnO4和Sr2CeO4基质中的发射光谱形状类似，但Ca2SnO4：Eu^3＋的红光发射强度远大于Sr2CeO4：Eu^3＋．     

ZnAl2O4：Eu^3＋红色发光材料的燃烧法合成与光谱性能研究

采用燃烧法在550℃合成了红色纳米发光材料ZnAl2O4：Eu^3＋，并用X射线粉末衍射对其结构进行了表征。XRD分析证实样品具有尖晶石结构的ZnAl2O4相。测定了样品的激发光谱和发射光谱，光谱数据表明：对应于Eu^3＋的。^5D0→^7F2跃迁的发射强度。^5D0→^7F0,1,3,4跃迁的发射强度，ZnAl2O4：Eu^3＋ 形成红色发光材料,推测是由于基质结构的不对称性，Eu^3＋在基质ZnAl2O4中占据非对称中心的格位所致。并考察了不同退火温度处理后，样品Eu^3＋的^5D0→^7Fj跃迁辐射变化情况。     

煅烧温度对微米级NaYF4：Eu^3＋六棱柱微结构及荧光性能的影响

以EDTA为络合剂,采用水热法一步合成了六方相NaYF4：Eu^3＋ 六角微米棱柱,晶粒大小均一,长度为2—3μm,直径为500nm。利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、荧光光谱以及透射电子显微镜（TEM）等手段对不同温度煅烧后的产物的物相结构、微观形貌、荧光性能和掺杂状态等进行了分析,结果表明,煅烧温度对NaYF4：Eu^3＋的晶体结构影响不大,仍为六方相晶型,但对晶粒形态和形貌有显著影响,改善了Eu^3＋在基质中的掺杂状态及NaYF4：Eu^3＋的荧光性能,其中在300℃下煅烧,样品仍能保持稳定的六角棱柱形状,可获得最佳的荧光性能。在395nm光激发下,NaYF4：Eu^3＋样品显示出较强的橙色（590nm）和红色（615nm）发光,分别来自于Eu^3＋离子^5D0→^7F1和^5Dc→^7F2的跃迁．     

高温固相法合成CaO：Eu^3＋，Na^＋红色荧光粉的研究

采用高温固相法,合成CaO：Eu^3＋,Na^＋等一系列红色荧光粉。研究煅烧温度和Eu^3＋、Na^＋离子的掺杂量对样品发光性能的影响,并对样品的物相、激发和发射光谱进行分析。结果表明,当前驱物的煅烧温度在950℃以上时,分别作为激活剂和敏化剂的Eu^3＋和Na^＋离子全部进入到CaO晶格中并占据Ca^2＋的位置,其最佳掺杂量分别为1．5mol％和10mol％;Na^＋离子的掺杂不仅有利于基质的稳定,而且可以提高样品的发光强度;煅烧温度升高有助于样品发光强度的提高;在波长为200～400nm氙灯的激发下,最强激发峰值为244nm,属于Eu^3＋-O^2-的电荷迁移跃迁;最大发射峰值位于592nm,对应于Eu^3＋离子的^5D0→^7F1跃迁,并且Eu^3＋离子在CaO基质中主要处于严格对称中心的格位上。     

Li284O7：Eu^3＋荧光体的合成及表征

利用Li284O7作为基质，掺杂稀土元素Eu^3 ，在空气中合成了Li284O7：Eu^3 荧光体．探讨了体系的烧结条件，分析了晶体结构，并研究了该体系的荧光性质．结果表明，体系中同时存在着[BO4]和[BO3]结构；稀土离子Eu^3 的发光以电偶极跃迁^5Do-^7F2为主，处于非中心对称的格位上，并且可以很好地存在于基质中.     

Gd^3＋共掺杂CaZrO3：Eu^3＋粉体的制备及发光性质研究

采用柠檬酸溶胶－凝胶法制备了Gdn共掺杂CaZrO3：Eu^3＋发光粉体,利用X射线衍射、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、差热-热重分析对样品进行表征,结果表明,焙烧后样品CaZrO3：Eu^3＋,Gd^3＋为CaZrO3的钙钛矿结构。详细研究了Gdn共掺CaZrO3：Eu^3＋体系的发光性质,激发光谱显示,在200～550nm波长范围,主要强的激发峰位于395nm和465nm处,其中以395nm的激发峰最强。取395nm为最佳激发波长研究发射光谱,结果显示,出现了590nm和613nm两个发射峰,且613nm处^5Do→^7F2跃迁强度大于590nm处^5Do→^7F1跃迁强度。同时研究了Gd^3＋掺杂浓度及C／M对发光强度的影响,发现Gd惨杂浓度为8％、C／M值为1．5：1时发光强度最强。     

Mg^2＋离子对Sr2A12SiO7：Eu^2＋荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Sr2Al2SiO7：Eu^2＋荧光体及掺入Mg离子后Sr2-xMgxAl2SiO7：Eu^2＋（x=0．1,0．2,0．4,0．6,0．8,1．0）荧光体。XRD分析及晶格常数计算结果表明,Eu^2＋离子部分取代Sr^2＋格位进入Sr2Al2SiO7晶格。Sr2Al2SiO7：Eu^2＋荧光体激发谱由峰值位于326nm附近的宽带构成,属于Eu^2＋的4f→5d跃迁吸收带;发射光谱主峰位于约500nm,属于Eu^2＋离子4f^65d→4f^7跃迁导致的宽带发射。XRD结果表明Mg^2＋添加浓度从x=0．1～1．0增加,Mg^2＋离子以取代离子形式进入Sr2Al2SiO7晶格。Mg^2＋离子添加浓度x=0．1时对Sr2Al2SiO7：Eu^2＋发射光谱影响不大,Sr1．9Mg0.1Al2SiO7：Eu0.02^2＋发射主峰仍位于500nm;z〉0．2后,Mg^2＋离子取代Sr^2＋离子使晶体场强度减弱,Eu^2＋离子5d能级晶场劈裂减小,导致Sr2-xMgxAl2SiO7：Eu^2＋发射峰蓝移至460nm。     

Gd／Eu—LRH氨基酸复合体合成及Eu^3＋荧光淬灭

通过均匀沉淀法制备氯型层状钆铕氢氧化物Cl-LRH,（R=Gd0.95Eu0.05）,采用离子交换法将层间Cl^-交换为酪氨酸根（Tyr）得到Tyr／LRH复合体,研究其发光性能,Cl-LRH前体出现Eu^3＋的^5Do-^7FJ跃迁发射,对应Eu^3＋特征红光,相比Cl-LRH,Tyr／LRH复合体的发射峰强度大大减弱,表明将Tyr引入LRH层间对Eu^3＋发光有显著淬灭作用。     

BaCeO3：Eu^3＋的合成及发光性能研究

采用高温固相反应法制备了Eu^3＋掺杂BaCeO3发光粉。分别用X射线粉末衍射、荧光光谱分析等手段研究了发光粉的晶体结构以及光致发光性能。XRD结果表明，Eu^3＋掺杂浓度达到6％（原子分数）时，仍然能够形成纯相的固溶体BaCe1-xEuxO3。荧光光谱检测结果表明，BaCe1-xEuxO3发光粉的激发光谱由强度很大的宽激发带（230-370nm）和锐线谱（峰值位于397和466nm）组成，其中宽激发带源于O2^-—Ce^4＋电荷转移，锐线谱属于Eu^3＋的f-f跃迁吸收。BaCe1-xEuxO3的发射谱除了常见的^5D0→^7Fj（J=0-4）跃迁发射外，还有来自较高能级激发态^5D1的跃迁^5D1^7→Fj（J=1，2）；随着Eu^3＋掺杂浓度的提高，其发光强度也逐渐增强，当掺杂浓度达到15％时，出现浓度猝灭现象。     

磁控溅射制备ZnO:Eu薄膜发光性能研究

采用射频磁控溅射法在蓝宝石基片上制备ZnO:Eu薄膜,通过X射线衍射仪和荧光分光光度计等测试其晶体结构和发光特性,分析退火对薄膜晶体结构和发光特性的影响.结果表明,ZnO:Eu薄膜为C轴择优生长的多晶薄膜,实现ZnO基质中掺杂Eu3+;退火样品结晶质量较好,有助于ZnO:Eu薄膜中Eu3+的5D0-7F2的能级跃迁发光;高于ZnO带隙的高能激发(间接激发)和Eu3+的7F0-5L6和7F3-5D2能级间的低能共振激发(直接激发)都能观察到Eu3+的5D0-7F2能级跃迁的特征发光(618nm);间接激发时存在ZnO基质与Eu3之间发生能量传递.     

共掺杂Eu^3＋、Sm^3＋对CaTiO3：Pr发光的影响

用传统的固相合成法合成了共掺杂稀土离子Eu^3＋、Sm^3＋的红色长余辉材料CaTiO3：Pr，通过对激发、发射光谱、紫外-可见吸收光谱、热释光（TL）的分析，研究了Eu^3＋、Sm^3＋对其发光性能的影响，得出在样品中存在Eu^3＋、Sm^3＋向Pr^3＋的能量传递现象，它改善了材料的发光性能，最后在文中讨论了可能的能量传递途径。     

Ho3+掺杂浓度对氟化镓铟玻璃上转换发光性质的影响

本文制备了掺不同浓度Ho^3＋氟化镓铟玻璃为基质的上转换发光材料20GaF3-15InF3-20CdF2-15ZnF2-（20-x）PbF2-10SnF2-xHoF3（x=0.1,0.3,0.5,1.0,1.5,2.0）,通过对样品的吸收、发射光谱和发光衰减过程的研究,认为在643nm激发下,^5G5→^5I8（422nm）、^5F3→^5I8（480nm）和^5S2→^5I8（520nm）三个发光为双光子上转换发光.在726nm激发下,^5F3→^5I8（483nm）和^5F4（^5S2）→^5I8（540nm）为上转换发光,其中483nm属于双光子过程,540nm是雪崩上转换.     

Y2O3：Eu^3＋纳米管阵列的荧光和拉曼光谱研究

用电场辅助电沉积的方法,在多空有序氧化铝模板（AMM）中成功合成了Eu^3＋掺杂的Y2O3纳米管阵列。扫描电镜和透射电镜观察表明这些稀土化合物纳米管是均匀、连续的、且相互平行。纳米管的外径大约60nm、壁厚3nm。实验中得到的全是纳米管,没有发现纳米丝。XRD、Raman光谱、XPS和荧光光谱表明Eu^3＋离子确实进入了晶格。大部分Eu^3＋离子占据缺少反对称中心的C2位置,只有少量的Eu^3＋离子占据具有对称中心的S6位置。在394nm波长的紫外光激发下,Y2O3纳米管阵列的发射光谱仅在612nm处有一个峰,这对应于Eu^3＋中电子的5^D0→7^F2跃迁。当Eu^3＋与Y^3＋的摩尔比为7.5%时,纳米管阵列的发光最强。     

Zn4B6O13:Eu3+的合成与光致发光

用高温固相扩散方法首次合成了由Eu^3 离子激活的ZnB6O12红色光致发光材料，用XRD分析了样品结构，结果表明：Zn4B6O13:Eu^3 为立方晶系，晶胞参数α＝0.7471nm,V=0.4170nm^3,研究了Eu3 在Zn4B6O13中的强激发带位于394nm，主要发射峰位于610nm归属Eu^3 离子的5D0→7F2电偶极跃迁发射，根据发射光谱计算色坐标为x=0.281,y=0.619，SEM摄取了样品的清晰晶体外貌，平均颗粒度为15um左右，加入一定量助溶剂使发射光谱的相对发射强度增加了2．32－3．86倍。     

氧氩比对磁控溅射ZnO薄膜结构及光致发光性能的影响

采用射频反应磁控溅射法以不同的氧氩比在玻璃衬底上制备了ZnO薄膜,并对薄膜进行了退火处理;利用X射线衍射仪（XRD）和原子力显微镜（AFM）分别对薄膜的物相组成和表面形貌进行了分析,利用荧光分光光度计对ZnO薄膜的室温光致发光（PL）谱进行了测试。结果表明：当氧氩气体积比为7∶5时,所制备的ZnO薄膜晶粒细小均匀,薄膜结晶质量最好;ZnO薄膜具有紫光、蓝光和绿光三个发光峰,随着氧氩比的增加,蓝光的发射强度增强,而紫光和绿光的发射强度先增强后减弱,当氧氩气体积比为7∶5时紫光和绿光的发射强度最强。     

SrCaSiO4：Eu^3＋的光谱性能的研究

采用高温固相反应法制备了一种新的用于白光LED的红色荧光粉SrCaSiO4：Eu^3＋，XRD表明其属于正交晶系，空间群Pmnb；在SrCaSiO4：Eu^3＋的体系中掺入〈12％（原子分数）的Eu^3＋不会引起相的转变。光谱测试表明，荧光粉的激发峰位于397nm，能与近紫外LED相匹配，其发射峰位于612，592和586nm；在SrCaSiO4：Eu^3＋的体系中Eu^3＋的猝灭浓度约为10％（原子分数），其临界传递距离（Rc）约为1．2nm,测得样品的衰减曲线，并得到其荧光寿命τ约为3ms。     

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．     

GdAl3(BO3)4:Eu3+荧光粉的光致发光特性

用硝酸盐热分解法合成了单相粉末样品Gd1-xEuzAl3(BO3)4(0≤x≤1),研究了Eu^3 在GdAl3(BO3)4中的紫外和真空紫外光谱性质．GdAl3(BO3)4：Eu^3 中稀土离子占据非中心对称的格位，Eu^3 在其中的特征发射以^5D0→^7F2电偶极跃迁为主,在147nm激发下GdAl3(BO3)4：Eu^3 呈色坐标为(0．645，0．330)的强红光发射，说明是非常有前途的PDP用红色发光材料,在GdAl3(BO3)4：Eu^3 的真空紫外光谱中观察到两个峰，158nm的激发带归属于B03基团的吸收，258nm处的激发带为Eu^3 →O^2-的电荷转移跃迁带．在147nm激发下，GdAl3(BO3)4：Eu^3 的红光发射强度随着Eu^3 浓度的增加而减弱，而在258nm激发下随Eu^3 浓度的增大Eu^3 的红光发射增强，说明它们发光的机理不同。     

Sr2Al2SiO7体系荧光粉掺杂Eu2＋和Ce3＋的光谱性能及能量传递研究

采用高温固相法合成了Sr2Al2SiO7∶Re（Re=Eu2＋,Ce3＋）荧光粉,研究了Eu2＋和Ce3＋在该基质中的发光特性,以及Eu2＋、Ce3＋共掺时的能量传递现象。研究表明Sr2Al2SiO7∶Eu2＋激发光谱呈宽带激发,最大发射峰位于513nm,Eu2＋最佳掺杂浓度为5%（摩尔分数）。Sr2Al2SiO7∶Ce3＋有两个激发峰,分别位于300和337nm,发射峰位于406nm,当Ce3＋浓度达到2%（摩尔分数）时发射强度最大。Eu2＋和Ce3＋在该体系共掺时存在Ce3＋到Eu2＋的有效能量传递,有利于提高体系的发光效率。     

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。