SiO_2∶Eu~(3+)的制备与发光性能研究

以三氧化二铕和正硅酸乙酯为原材料,利用溶胶-凝胶法、高温机械力化学法合成了SiO_2∶Eu~(3+)粉体.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了材料的结构和形貌,采用激发光谱、发射光谱对荧光粉体的发光性能进行了测量.结果说明:溶胶-凝胶法、高温机械力化学法合成样品的发光性能随着热处理温度的增加先增强后减弱,分别在900℃和600℃达到最好,粉体平均粒度分别为2μm与1μm.与溶胶-凝胶法比较,高温机械力化学法的制备温度降低了300℃.且利用高温机械力化学法制备的样品的发光性能要好于溶胶-凝胶法制备的样品.     

共沉淀法制备白光LED用CaMO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)(M=Mo,W)红色荧光粉及其发光性能的研究

采用共沉淀法制备了Ca_(0.93-x)(Mo_(0.9)W_(0.1))O_4∶Eu_(0.07)~(3+),Bi_x~(3+)(0≤x≤0.05)系列样品,通过XRD、SEM及荧光光谱仪对粉体的晶体结构、形貌及荧光性能进行测试和表征。结果表明,Bi~(3+)、Eu~(3+)及WO_4~(2-)的掺杂没有改变CaMoO_4原有的四方晶系体心结构,且样品粒径分布较均匀,无明显团聚现象。随着Bi~(3+)的掺杂,Ca_(0.93-x)(Mo_(0.9)W_(0.1))O_4∶Eu_(0.07)~(3+),Bi_x~(3+)样品的激发光谱带边会发生红移,且激发强度呈现先增强后减弱的趋势,其发射光谱也具有相应的规律,Bi~(3+)的最佳掺杂浓度为x=0.02 mol,在395 nm激发下,样品的发光强度提升至134%;较之商用红色荧光粉Y_2O_2S∶Eu~(3+),Ca_(0.91)(Mo_(0.9)W_(0.1))O_4∶Eu_(0.07)~(3+),Bi_(0.02)~(3+)样品显现出更好的色纯度和发光强度,适合于近紫外LED用红色荧光粉。     

溶胶—凝胶法制备长余辉发光材料SrAl_2O_4∶Eu~(2 ),Dy~(3 )的研究

用溶胶—凝胶法制备长余辉发光材料 Sr Al2 O4 ∶ Eu2 ,Dy3 ,选用柠檬酸合成前驱体柠檬酸盐 ,确定最佳烧结温度在 12 0 0～ 12 5 0℃范围 ,比一般高温固相法制备该产物降低了 2 0 0℃ ,其产物的发射光谱出现了明显“蓝移”现象。     

Eu~(3+)∶ZnO_(1-x)S_x-SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶凝胶法与沉淀法相结合的方法,制备Eu3+∶ZnO1-xSx-SiO2红色发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、TEM、EDS、激发和发射光谱等测试手段,研究材料的结构和发光性能。DTA-TG结果表明,样品在400℃以上,样品结构基本达到稳定状态;IR测试表明,样品中主要存在Si-O-Si键、Zn-S键、Si-O4基团,温度达到800℃时Zn-S键变强,且Si-O-Si三维网络结构的形成有利于Eu3+的掺杂和发光;1000℃时Si-O4基团发生分裂现象,分为三个峰,同时部分ZnS被氧化为ZnO,该变化破坏了SiO2形成的大的三维网络结构,使Si-O-Si桥氧键断开,形成非桥氧键,此结构不利于Eu3+的发光,说明800℃时样品的发光性能最好。XRD测试表明,样品属于晶态,主要以ZnO、ZnS、Zn2SiO4的形式存在。TEM和EDS结果表明,样品呈类球状,含有Zn、O、Si、Eu、S元素,其中S的含量约为2.40%(原子分数),说明S被有效地掺入样品中。激发和发射光谱测试表明,在612 nm检测波长下,其最佳激发波长为紫外光395 nm,最佳退火温度为800℃,Eu3+最佳掺杂量为10%(原子分数),并证明Eu3+∶ZnO1-xSx-SiO2材料发光强度约是Eu3+∶ZnO-SiO2发光强度的6倍,说明S的引入可以有效的提高发光性能。     

熔盐法合成红色荧光粉CaWO_4∶Eu~(3+)及其发光性能的研究

采用熔盐法在800℃条件下合成了红色荧光粉CaWO4:Eu3+。通过多种手段对样品进行了表征,并与固相法样品进行了对比。XRD结果表明所合成的荧光粉衍射峰位置和标准卡77-2233一致,为单一四方晶系的白钨矿结构;SEM结果表明荧光粉形貌规则,粒度分布均匀,分散性较好;光谱结果显示荧光粉的发射主峰位于614 nm处,激发主峰位于393 nm处,为近紫外激发,色坐标为(0.661,0.343),且色纯度与商品粉相当。由于CaWO4∶Eu3+用熔盐法合成具有工艺简单、能耗低、周期短等特点,合成样品粉体形貌好、粒度分布均匀、结晶度高,样品质量不低于固相法样品,因此,该方法值得研究者关注。     

溶胶-凝胶法合成Y_2O_3-SiO_2∶Eu~(3 ),Bi_(3 )发光体及发光特性研究

采用溶胶－ 凝胶法低温合成了Ｙ２Ｏ３ － ＳｉＯ２ ∶Ｅｕ３＋ ,Ｂｉ３＋ 发光体,研究了烧结温度、Ｅｕ３＋ 及Ｂｉ３＋ 浓度、Ｙ２ Ｏ３ 与ＳｉＯ２ 的配比对发光强度的影响。通过Ｘ射线粉末衍射、热重及差热分析,研究了由凝胶至发光晶体的转变,通过激发光谱和发光光谱的测试,讨论了材料的发光特性及Ｂｉ３＋ 对Ｅｕ３＋ 的敏化作用。     

MZnPO_4:RE(M=Li,Na,K;RE=Eu~(3+),La~(3+),Ce~(3+))的高温固相合成及其发光性质

采用高温固相反应合成MZn PO4:RE(M=Li,Na,K;RE=Eu3+,La3+,Ce3+),用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等方法对产物进行了表征,并对产物的发光性能进行研究。结果表明:掺杂三价稀土离子Eu3+,La3+,Ce3+没有改变MZn PO4(M=Li,Na,K)的晶体结构和颗粒形貌;在紫外光(260 nm)激发下,Eu3+掺杂的MZn PO4:Eu3+(M=Li,Na,K)改变了MZn PO4(M=Li,Na,K)原有的发光波长,发射橙红色光,主峰位于595 nm附近,为Eu3+的5D0→7F1跃迁发射;La3+,Ce3+掺杂的MZn PO4:RE(M=Li,Na,K,RE=La3+,Ce3+)则发射蓝色光,最高峰对应波长为400~500 nm,没有改变MZn PO4(M=Li,Na,K)的发光波长,但提高了强度,La3+掺杂的强度大于Ce3+掺杂;除了基质本身对发光的贡献外,Ce3+有很弱的5d1→4f1的跃迁发射,而非荧光稀土离子La3+作为添加剂可提高基质材料的荧光性能。     

Ba_2CaMO_6(M=Mo,W)的制备及其光催化降解酸性红B的性能

以硝酸钡、氧化钙和钼酸铵(钨酸铵)为原料,用溶胶凝胶法和溶胶凝胶-低温自燃烧的方法合成了双钙钛矿复合氧化物Ba2CaMO6(M=Mo,W),用X射线衍射和扫描电镜对制得的样品进行表征,并测试样品在400W高压汞灯照射下光催化降解酸性红B的活性。分别考察溶胶凝胶法合成样品时柠檬酸加入量对样品性能的影响和溶胶凝胶-低温自燃烧法合成样品时硝酸加入量对样品性能的影响。结果显示,溶胶凝胶法制得了形状规则的Ba2CaMO6(M=Mo,W)颗粒,其中的Ba2CaWO6具有光催化活性,且增加配合剂柠檬酸的用量可以提高Ba2CaWO6的光催化活性;溶胶凝胶-低温自燃烧法制得形状不规则的Ba2CaMO6(M=Mo,W)颗粒,一定范围内增加硝酸用量可以改善Ba2CaWO6的活性。紫外光照射下,Ba2CaMoO6没有显示出光催化降解酸性红B的活性。     

新型红色荧光粉CaMO_4∶Eu~(3+)(M=Mo,W)的制备与发光性能研究

采用高温固相法在900℃、保温3 h的条件下制备了Ca1-xMoO4∶Eu3+x(0.03≤x≤0.11)和Ca0.93(Mo1-xWx)O4∶Eu3+0.07(0≤x≤0.4)系列样品,通过XRD、SEM及荧光光谱仪对粉体的晶体结构、形貌及荧光性能进行测试和表征。结果表明,Eu3+和WO42-的掺杂没有改变CaMoO4原有的四方晶系体心结构,但样品粒径分布不太均匀,伴有轻微团聚现象。CaMoO4基质中,存在Eu3+的浓度猝灭现象,且最优掺杂量的摩尔浓度为7%,样品的激发光谱涵盖200~550 nm的宽带激发。分别在395 nm和466 nm激发下,较之Ca0.93MoO4∶Eu3+0.07,WO42-的掺杂可以提高样品的发光强度,当n(Mo/W)=9/1时,Ca0.93(Mo0.9W0.1)O4∶Eu3+0.07样品的发光强度达到最大,分别提高到了143%和131%,且样品的色纯度与商业粉相当,适合于近紫外及蓝光LED用红色荧光粉,显示出良好的市场应用价值。     

溶胶-凝胶法制备Sr2SiO4:Tb3+绿色荧光粉及其发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了一系列适合紫外-近紫外激发的(1-X)Sr₂SiO₄:XTb3+(X=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06)绿色荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱(PL)研究了样品的结构及发光性能.由XRD的检测结果可知,合成样品属于单斜晶系的β-Sr₂SiO₄相.由SEM图可知,所有样品都呈无规则块状结构.当监测波长为546 nm,样品的激发光谱的主峰位于370 nm处,属于Tb3+的4f-4f特征跃迁吸收.当激发波长分别为285 nm和250 nm,所有样品在488 nm,547 nm,586 nm,623 nm处都出现了1个强发射峰,分别对应Tb3+的5D₄→7F₆、5D₄→7F₅、5D₄→7F₄和5D₄→7F₃电子跃迁.最强发射峰位于547 nm处,呈现特征为绿光发射.随Tb3+掺杂量增大,发射强度呈现出先增大后减小的变化趋势,即存在浓度猝灭效应.当Tb3+掺杂量为X=0.03时,样品的发光强度最大.      

红色荧光粉NaBaPO_4:Eu~(3+)的制备及其性能研究

采用高温固相法制备单一六方晶系红色荧光粉NaBaPO4:Eu3+。利用XRD、SEM和荧光光谱等对NaBaPO4:Eu3+粉末的理化特性进行表征,考察了激活剂Eu3+的浓度和助熔剂NH4F用量对粉末的晶体结构和发光性能的影响。结果表明:激活剂Eu3+最大掺入量为20%,助熔剂NH4F的最大掺入量为10%,采用该配比合成得到的荧光粉NaBa0.8PO4具有最好的发光性能。在最强激发波长的近紫外光(≈393nm)激发下,样品发射强的红光(≈613nm)和橙光(≈591nm)。     

钼酸盐基白色荧光粉的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了紫外光激发的钼酸盐基白色荧光粉。用粉末X射线衍射(XRD)和荧光光谱对其结构、发光性能进行了表征,并对其发白光的原理进行了分析。同时详细研究了煅烧温度对所得荧光粉的组成及发光性能的影响,计算了不同温度下得到的荧光粉的色坐标、显色指数和色温。     

MF-ZrF4(M=Li,Na,K)体系离子结构的Raman光谱研究

碱金属氟化物-氟化锆体系是核反应熔盐堆冷却剂和燃料盐载体最具潜力的应用对象.采用Raman光谱法研究了MF-ZrF4(M=Li,Na,K)体系的离子结构,探讨了温度和ZrF4摩尔分数对体系中离子团的形式和相互转化规律的影响.研究表明,MF-ZrF4体系中主要存在ZrF4-8,ZrF3-7,ZrF2-6,ZrF5-四种Zr-F结构,在较高温度时还存在Zr3 F8-20,Zr2 F5-13和Zr2 F3-11络合离子团;随着温度的升高,体系中ZrF3-7离子团的相对含量减少,ZrF4-8,ZrF2-6和ZrF5-离子团的相对含量增加;随着温度的升高或体系中ZrF4摩尔分数的增大,ZrF4-8,ZrF3-7,ZrF2-6,ZrF5-四种络合离子团的结构变得不稳定.     

La_(0.8)Zn_(0.2)MnO_3固体电解质的制备及导电性能

以Mn(NO3)2、La(NO3)3.6H2O和Zn(NO3)2.6H2O为原料,通过溶胶-凝胶法制备单一钙钛矿结构La0.8Zn0.2MnO3(LZMO)。对合成后的LZMO凝胶进行自蔓延燃烧。XRD分析表明,高于873K煅烧后得到的LZMO,粉体形成了钙钛矿结构且没其他杂相。在673~973 K条件下,空气气氛中,用两端阻塞的交流阻抗方法研究了由1 073 K煅烧所得的钙钛矿材料LZMO离子导电性能,表明了该材料在中高温条件下已经具有了非常好的离子导电性能,673~973 K固体电解质的导电率为1.3×10-3~7.4×10-2Ω-1.m-1。应用Arrhenius公式对离子导电的活化能进行计算,求得离子导电活化能为70.17 kJ/mol。     

绿色荧光粉LaPO4∶Ce,Tb的发光性能研究

合成了细颗粒灯用绿色荧光粉;对各稀土离子分别进行光谱和发光性能研究,发现Ce3+、Tb3+、Gd3+离子的浓度对荧光粉的亮度有较大影响;该粉主发射峰是545nm,发光亮度高;颗粒较细且粒度分布均匀,平均粒径为3μm～4μm。     

WO_4~(2-)对红色荧光粉Na_2CaSiO_4∶Eu~(3+)发光性能的影响研究

研究采用高温固相法合成Eu~(3+),WO_4~(2-)共掺杂Na_2CaSiO_4系列红色荧光粉。通过X射线粉末衍射和荧光分析,研究荧光粉的结构和发光性能。考察了Eu~(3+),WO_4~(2-)掺杂量对荧光粉发光性能的影响。结果表明,掺杂了Eu~(3+),WO_4~(2-)后Na_2CaSiO_4仍为纯相,属立方晶系结构,但掺杂后晶胞参数发生变化,说明Eu~(3+),WO_4~(2-)已经进入晶格中。荧光粉发光强度随Eu~(3+),WO_4~(2-)掺杂含量的增加而增大。Eu~(3+)在晶体中的含量为20%时(以Na_2CaSiO_4物质的量为基准),荧光粉Na_2CaSiO_4∶Eu~(3+)的发光强度达到最大值。当WO_4~(2-)在晶体中的含量为0.07%时,此时,发射光的强度是掺杂前的2.74倍,色坐标为(0.66,0.34),更接近标准色坐标(0.67,0.33)。     

提高CaCO_3∶Eu~(3+),Li~+橙红色荧光粉发光性能的研究

为了提高CaCO3∶Eu3+,Li+橙红色荧光粉发光性能,采用硼酸作助熔剂,通过高温固相法合成了橙红色荧光粉CaCO3∶Eu3+,Li+,其结构属于方解石型CaCO3结构。CaCO3∶Eu3+,Li+的主激发峰位于275 nm,主发射峰位于595 nm附近,对应于Eu3+的5D0→7F1跃迁,发射橙红色光。研究了激活剂Eu3+、敏化剂Li+及助熔剂H3BO3的浓度对样品发射光谱的影响。结果表明,CaCO3∶Eu3+,Li+中Eu3+、Li+和H3BO3的最佳浓度分别为2%、8%和3%。3%H3BO3的加入,将相对发光强度提高了165%。     

溶胶-凝胶燃烧合成法制备SmBO3粉体及其性能研究

利用溶胶-凝胶燃烧合成法,在750℃热处理2 h的条件下制备了SmBO3粉体,颗粒大小在100 nm左右.红外吸收光谱显示材料在500～1400 cm-1波数范围内,存在较为集中的吸收峰.此外,由于Sm3+的6H5/2→6F9/2跃迁,使得SmBO3粉体在1.05～1.15μm的范围内反射率降低.因此,SmBO3粉体可能是一种性能较好的针对1.06和10.6μm激光的激光光防护材料和滤光功能材料.     

蓝色长余辉发光材料CaAl2O4∶Eu2+, Dy3+的制备

用溶胶—凝胶法(Sol—gel)制备蓝色长余辉发光材料CaAl2O4∶Eu2+,Dy3+(CED),用差热分析(DTA)、红外光谱分析(IR)、X射线粉晶衍射(XRD)、荧光光度计对合成制备产物进行了系列分析测定,确定了制备的最佳条件,产物的激发波长为328nm,发射波长为440nm。     

Tb3+掺杂复合材料LaF3-SiO2的制备和发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在室温条件下制备了掺杂Tb3+的复合材料LaF3 -SiO2,通过XRD、TG-DTA、IR、激发和发射光谱研究了材料的结构和发光性能.结构表测试表明,在高于494℃时LaF3-SiO2:Tb3+转变为稳定的氟铈矿六方结构,800℃退火处理后,材料主要存在Si-O-Si键;发光性能研究表明,最佳退火温度为800℃;样品在544nm监测波长下,最佳激发波长为228nm,Tb3+的最佳掺杂摩尔浓度为0.48％.