Tb3+激活的Ca3(BO3)2绿色荧光粉的光谱特性

采用高温固相法合成了Tb3+掺杂和Tb3+/Ce3+共掺Ca3(BO3)2荧光粉.研究比较了两者的光谱特性,发现Tb3+在273 nm、373 nm处有2个激发峰,发射光谱反映了Tb3+的特征发射,即能观察到来自5D3和5D4的发射.Tb3+/Ce3+共掺时的激发光谱在273nm、373nm处有2个激发带,但以273nm为主,发射光谱中除了明显的Tb3+外亦能观察到Ce3+的发射谱线.在相同条件下比较两者的发射光谱可以看出共掺时的能量明显增强,说明Tb3+/Ce3+之间存在能量转移.对两种荧光粉样品进行了寿命测试和比较,发现共掺时的寿命有所增强,表明Ce3+在能量转移的过程中对寿命也有一定的影响.     

Na_3YSi_3O_9:Ce~(3+),Tb~(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

O482.31 A摘要:利用高温固相法制备一系列Na33YSi3O9:Ce+,Tb3+荧光粉,通过X-射线衍射仪和光致发光光谱分别对其物相和发光性能进行表征.结果表明:在Na3YSi3O9共掺Ce3+和Tb3+并未改变其晶格结构;激发光谱主要由Tb3+的f-f跃迁以及Ce3+和Tb3+的4f-5d跃迁组成;在320 nm激发下,发射光谱出现Tb3+的f-f和弱Ce3+的5d-4f跃迁发射,其主峰来自于Tb3+的5D4→7F5跃迁;色坐标为(0.2402,0.4429);由于Ce3+对Tb3+的敏化作用和浓度猝灭,Tb3+的发射强度随着Tb3+或Ce3+掺杂量的增加先提高后减弱.Ce3+和Tb3+的最佳掺杂量分别为0.04和0.25.     

共沉淀法合成YAl3（BO3）4:Ce,Tb绿色荧光粉及其性能研究

采用化学共沉淀法合成YAl3(BO3)4:Ce,Tb绿色硼铝酸盐发光材料,通过X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)光谱对其晶体结构和荧光光谱进行研究.测试结果表明:YAl3(BO3)4:Ce,Tb发光材料属于三方晶系、空间群R32,掺入Ce3+,Tb3+离子后晶格结构没有变化;发光材料的发射光谱主峰位于541 nm处的Tb3+的5D4→7F5跃迁峰,Ce3+离子对Tb3+有敏化作用;掺杂的稀土离子配比为Ce:Tb=0.3:0.1,B的掺杂量为25%,在1 100℃下、高温烧结2h的样品的荧光强度最好.     

Ce、Gd、Ce/Tb、Gd/Tb单双掺杂ZCB基质光致发光性质

采用高温固相法在弱还原气氛下,分别合成了单掺Ce3+、Gd3+和双掺Ce3+/Tb3+、Gd3+/Tb3+的ZnO-CdO-B2O3(ZCB)基质系列荧光体.光谱分析表明:Ce3+的5d→4f(2F7/2,2F5/2)和Gd3+的8P7/2→8S7/2跃迁的强发射分别对应于427 nm和574 nm,而Ce3+/Tb3+和Gd3+/Tb3+的强发射分别对应于546 nm和548 nm.双掺Ce3+/Tb3+、Gd3+/Tb3+的荧光体比单掺Tb3+的发射强度显著增强,这表明存在Ce3+→Tb3+、Gd3+→Tb3+的能量传递,且Ce3+和Gd3+都是Tb3+的优异敏化剂.     

Ce、Eu、Tb、Sm在CaO-B2O3-CaCl2中的光谱行为

采用高温固相法制备Ce、Eu、Tb、Sm单双激活CaO-B2O3-CaCl2(CBC)的系列荧光材料,研究它们的光谱和Stokes位移.Eu、Tb单掺杂的发光体分别在468 nm和550 nm处有蓝光和绿光发射,但是Eu、Tb的猝灭浓度较大.双掺杂Ce/Tb、Sm/Eu的发射光谱分别归属Eu2 的4f65d1→8S7/2和Tb3 的5D4→7F5特征跃迁发射.在CBC中,Ce、Sm分别是Tb、Eu的高效敏化剂,双掺Ce/Tb和Sm/Eu的荧光体发光强度比单掺Tb、Eu提高4~12倍,产品成本降低了25%~35%.     

γ-LiAlO2:Tb3+绿色荧光粉制备及其发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了γ-LiAlO2:Tb3+绿色荧光粉,研究了材料的激发和发射光谱。γ-LiAlO2:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于489、542、584和620 nm,分别对应于Tb3+的5D4→7FJ,J=6,5,4,3跃迁发射,主峰位于542 nm。监测542 nm发射峰,荧光体的最大激发峰位于238 nm,属于宽带激发。研究了Tb3+掺杂浓度及电荷补偿剂Li+对γ-LiAlO2:Tb3+材料发射强度的影响。结果表明:调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂(Li+)均可以在很大程度上提高材料的发射强度。     

(Y1-y,Gdy)3-xAl5O12:Ce3+x荧光粉的合成与发光性能的研究

用高温固相法在还原气氛下制备掺Gd的YAG:Ce3+荧光粉,并用X射线衍射分析测定(Y1-y,Gdy)2.94Al5O12:Ce0.063+荧光粉的晶体结构,用970CRT荧光分光先度计测定激发光谱和发射光谱.研究Ce3+的不同掺入量对YAG:Ce3+荧光粉的发光性能的影响.结果表明,合成样品的结构属于立方形的钇铝石榴石晶体结构.激发峰位于475nm处,归属于Ce3+的4f到5d跃迁,发射峰位于542nm处,归属于Ce3+的5d到4f跃迁.     

Sm3+掺杂BaCeO3基发光材料的制备及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了BaCeO3:Sm3+红色荧光粉,用XRD和FL分析表征了样品的结构及发光性能。研究了Sm3+掺杂量和电荷补偿剂对其发光性能的影响。所得样品为立方晶系,荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的BaCeO3在紫外波段有两个吸收带,分别位于258nm和353nm,对应于O2-→Sm3+和O2-→Ce4+电荷迁移带;BaCeO3:Sm3+在紫外波长353nm的激发下发射出Sm3+的特征光谱,其发射峰分别位于572nm、615nm和656nm处,与Sm3+的4 G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2)电子跃迁相对应,样品发出强烈的橙红光。Sm3+的最佳摩尔掺量为0.4%,其浓度猝灭机理是Sm3+之间的离子交换作用。共掺电荷补偿剂Li+之后,BaCeO3:Sm3+的发光强度有着很大程度的提高,当Li+摩尔浓度为12%时,其发光强度达到最大。     

Eu3+浓度对Ca3Al2O6:Eu3+晶体结构和发光性能的影响

以β-丙氨酸和尿素为燃料,采用溶液燃烧法在低温450℃下合成制备了Ca3Al2O6:Eu3+荧光粉。样品的发射光谱由位于594 nm、617 nm、653 nm及700 nm处的4组线状峰构成,分别对应Eu3+的5D0→7Fj(j=1~4)特征跃迁,其中617 nm处的峰最强,样品呈现红色发光。考察了Eu3+掺杂浓度对晶体结构和发光性能的影响。结果呈示:随着掺杂浓度的增加晶格常数逐渐减小,[O—Al—O]的对称伸缩振动Raman峰蓝移;在低掺杂浓度时荧光强度逐渐增大,掺杂6%时达到最大,之后出现浓度猝灭现象,猝灭机制为交互作用;Eu3+的5D0→7F2与5D0→7F1跃迁强度比随着掺杂浓度的增加逐渐增大,掺杂的Eu3+主要取代处于非对称中心的Ca2+。     

稀土Eu对发光玻璃白光发射的调控

用高温熔融法制备了Eu2O3单掺和Ce/Tb/Eu三元共掺杂的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,并使用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其结构以及发光特性进行了研究.光谱分析结果表明:在394nm激发下,Eu2O3单掺杂的CBS发光玻璃的发射光谱中出现了Eu3+的特征发射峰.这些发射峰主要起源于Eu3+中的4f电子的f-f跃迁;在374nm激发下,三元共掺杂发光玻璃的发射光谱中同时观测到了起源于Ce3+、Tb3+和Eu3+的蓝色、绿色和红色的三基色发射,这些发射可进一步混合成为白光发射.此外,Ce/Tb/Eu三元共掺杂发光玻璃的发光颜色,随着Eu2O3含量的增加从蓝光逐渐过渡到白光,这显示出了发光颜色的可调节性,极大地扩展了其在白光发光领域中的应用.     

YAG:Ce3+超细荧光粉的合成与发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法,以柠檬酸为络合剂,乙二醇为螯合剂合成了YAG:Ce3+超细荧光粉.利用X射线衍射、电镜和荧光光谱等测试手段时合成的YAG:Ce3+样品的结构、形貌和发光性质进行了研究.XRD图谱结果表明:所有样品均为立方相.根据Scherrer公式计算,900℃、1000℃和1100℃热处理后样品晶粒的平均粒径分别为69nm、72 nm和89 nm.粒子的粒径和衍射峰强度随热处理温度的提高而增大和增强.激发光谱由位于345 nm的弱激发带和位于470 nm强的激发带组成.发射光谱是位于530 nm左右的宽的发射带,归属于Ce3+离子的5d→4f跃迁.激发和发射强度随热处理温度的提高而增强.     

Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉。XRD结果显示：所合成的荧光粉具有单一相石榴石结构。荧光光谱分析表明,在蓝光激发下,Lu3Al5O12：Sm3+样品的发射光谱的峰值波长为568nm和614nm,Sm3+的最佳掺杂摩尔分数为6.3%;Lu3Al5O12：Ho3+发射光谱峰值波长为549nm,Ho3+样品的最佳掺杂摩尔分数为4%。在Sm3+、Ho3+共掺Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+荧光粉中,Sm3+、Ho3+均为发光中心,样品的发射光谱中同时出现单掺Sm3+、Ho3+的特征发射峰。可见,Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+可用作暖白光LED用荧光粉。     

Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+发光材料的制备与性能

以硝酸铈、硝酸锶、尿素为原料,采用燃烧法制备了Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+新型发光材料,实验结果表明,当焙烧温度为1 000℃,掺杂1%Pr3+时,制备的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,晶粒尺寸为15.7nm,激发和发射光谱分别为293nm和420~550nm的宽带峰,与Sr2CeO4:Eu3+相比,掺杂Pr3+的样品的发光强度有了明显的提高,发光寿命明显增强.     

微波辅助溶胶燃烧法制备Sr2MgSi2O7:Tb3+荧光粉

采用高温固相法和微波辅助溶胶燃烧法分别合成了Sr2MgSi2O7:Tb3+荧光粉。通过综合热分析、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和光谱分析等手段对试样进行表征.结果表明:微波辅助溶胶燃烧法合成的Sr2MgSi2O7:Tb3+荧光粉颗粒大小均匀,呈类球形,且合成温度比固相法降低了700℃;Sr2MgSi2O7:Tb3+荧光粉的激发光谱在300~500nm之间,主峰位于377nm处,在377nm近紫外光激发下,采用微波辅助溶胶燃烧法合成的Sr1.995MgSi2O7:005Tb3+荧光粉比高温法合成样品的发射强度高.     

Eu~(3+)掺杂钠钙硅玻璃光谱性质的研究

钠钙硅普通玻璃是现在应用最广的一种玻璃,特别是用在建筑物上,研究稀土掺杂钠钙硅玻璃发光性能有实际意义。利用高温熔融法制备了Eu3+掺杂钠钙硅系发光玻璃。测试了不同浓度Eu3+掺杂下钠钙硅系玻璃的激发光谱、发射光谱,分析了Eu3+掺杂浓度对其发光性能的影响,并研究了稀土离子Tb3+、Dy3+的敏化作用对玻璃发光特性的影响。结果表明:在掺杂浓度0.1 mol%~1.0 mol%范围内没发现浓度猝灭现象;Eu3+掺杂钠钙硅玻璃用394 nm(7F0→5L6)激发时主要有5个发射带集中于(5D0→7F0-4)跃迁,对应的发射峰分别为577 nm,590 nm,611 nm,652 nm,702 nm;等摩尔量的Dy3+掺入对玻璃的发光起到敏化作用,Tb3+与Eu3+共掺时,由于Tb3+自身发光分散了激发Eu3+发光的能量从而降低Eu3+特征发射强度。     

Gd3+对黄磷炉渣发光微晶玻璃析晶及性能的影响

以黄磷炉渣为主要原料,制备了不同钆含量的Tb3+掺杂CaO-Al2 O3-SiO2系统微晶玻璃.采用差热分析仪、X射线衍射仪、荧光光谱仪研究了Gd2 O3含量对该微晶玻璃析晶及发光性能的影响.结果表明:在1％～4％的Gd2 O3添加范围内,Gd2 O3的添加使微晶玻璃析晶峰温度和析晶活化能均升高,对基础玻璃的析晶有一定的阻碍作用;在λem=542 nm的激发光谱中,Gd3+和Tb3+的特征激发峰强度均随Gd2 O3含量的增加逐渐增强,在λex=317 nm的发射光谱中,Gd2 O3的添加使Tb3+特征发射峰强度增加明显,微晶玻璃的荧光寿命逐渐增长.通过光谱图结合能级图分析,在该微晶玻璃体系中Gd3+对Tb3+具有敏化作用,Gd3+可通过共振传递的方式将能量传递给Tb 3+,从而提高Tb 3+掺杂黄磷炉渣微晶玻璃的发光强度.     

橙红色荧光粉Mg2-x SnO4:Eu3+x发光性能的研究

采用高温固相法合成Mg2-xSnO4∶Eu3+x系列橙红色发光粉.用X射线衍射分析测定Mg2-xSnO4∶Eu3+x荧光粉的晶体结构,用F-4600荧光分光光度计测定其激发光谱和发射光谱.结果表明:Mg2-xSnO4∶Eu3+x荧光粉属于正交晶系,在250～370 nm是一个很宽的激发峰,它属于O-Eu的电荷迁移带和Eu3+的f-f高能级跃迁吸收.发射光谱由588 nm、595 nm、598 nm、617 nm4个主要发射峰组成,它们分别属于Eu3+的5D0-7F1(588 nm,595 nm,598 nm)和5D0-7F2(617 nm)跃迁,以5D0-7F1跃迁为主.具体研究激活剂Eu3+的掺杂量对Mg2-xSnO4∶Eu3+x发光粉发光性能的影响.结果表明Eu3+的最佳掺杂浓度为7%.     

Ce3+共掺杂BaZn1.06Al9.94O17: Tb3+荧光粉的发光性质及其能量传递机

采用高温固相法合成了BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉,并对其发光性能和能量传递机理进行了研究.研究结果表明:由于Tb³⁺离子的4f⁸ → 4f⁷5d¹跃迁,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发带中心位于230 nm处.共掺杂Ce³⁺离子后,BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发光谱出现了明显的红移,在240～320 nm范围内的宽带激发归因于Ce³⁺离子的4f → 5d跃迁.由于Ce³⁺与Tb³⁺离子发生了能量传递,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺中Tb³⁺离子的⁵D₄ → ⁷F_J(J=6、5、4和3)发射峰的发光强度比未掺杂Ce³⁺离子时提高了约15倍.因此,制备的BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉可望在照明、显示器件等应用中具有良好的应用价值.     

共沉淀法制备LaPO_4:Ce,Tb纳米棒及其发光性能

采用共沉淀法合成了LaPO4:Ce,Tb纳米棒,利用XRD和SEM分别测试了样品的物相结构及形貌,用荧光光谱仪测试了样品的激发光谱和发射光谱,研究了不同Ce3+含量对LaPO4:Cex,Tb0.06纳米棒发光性能的影响。结果表明:LaPO4:Ce,Tb样品为独居石结构,属于单斜相;样品呈棒状,其长度为100~1 000nm,宽度为11~82nm;LaPO4:Ce,Tb纳米棒的最强发射波长为544nm。     

稀土离子掺杂的YAG：Ce^3＋荧光粉发光性能的研究

为增加LED用荧光粉红色发光成分,用高温固相法在还原气氛下制备掺Gd、Tb、La的YAG：Ce^3＋荧光粉,用F-4600荧光分光光度计测定激发光谱和发射光谱.研究Gd、Tb、La的不同掺入量对YAG：Ce^3＋荧光粉发光性能的影响.结果表明：该荧光粉激发光谱峰值在475 nm附近,发射光谱峰值在540～560 nm之间.掺杂Gd和Tb使得YAG：Ce^3＋荧光粉发射光谱有不同程度的红移,掺Gd的YAG：Ce^3＋荧光粉的发射光谱红移较Tb更明显;掺杂La的YAG：Ce^3＋荧光粉光谱图峰位发生了蓝移.