Gd3+/Ce3+对Tb3+掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO₂-B₂O₃-BaF₂组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd₂O₃掺量下Tb³⁺的发光性能,并确定了Gd₂O₃更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd³⁺和Ce³⁺对Tb³⁺的发光都具有敏化作用,且Gd₂O₃掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce₂O_3<...     

陷阱控制型应力发光材料Ca2Ga2GeO7:Pr3+的发光性能

相比于传统的破坏型应力发光材料,陷阱控制型应力发光材料在应力发光过程中具有良好的结构完整性和应力发光可重复性等优势,已在应力传感器、应力驱动的照明和显示器等领域展现出应用潜力,高性能陷阱控制型应力发光材料的开发对推动应力发光的应用进程具有重要意义。本工作研究了新型陷阱控制型应力发光材料Ca₂Ga₂GeO₇:Pr³⁺,通过测量XRD谱、漫反射光谱、荧光衰减曲线、发射光谱、应力发光光谱和热释光图谱对其发光特性进行了研究。Ca₂Ga₂Ge O₇:Pr³⁺的光致发光谱和应力发光光谱均具有位于488、610 nm和648 nm的发射峰,分别对应于Pr³⁺从³H₄→³P₀、³H₄→¹D₂和³F₂     

TiO2-SiO2∶Eu3+荧光粉的制备及发光性能的研究

采用溶胶凝胶法制备TiO₂-SiO₂∶Eu³⁺发光材料，通过XRD, FTIR,荧光光谱仪的测试表征材料的结构和发光性能。结果表明，通过溶胶凝胶法成功的制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物荧光粉。FTIR证明1070cm^-1为Si-O-Si的反对称伸缩振动，795cm^-1为Si-O-Si的对称伸缩振动，937cm^-1为Ti-O-Si特征峰。荧光光谱表明以465nm为激发波长，Eu³⁺在612nm(⁵D₀→⁷F₂)红色发光最强。Ti/Si为1∶1时，Eu³⁺掺杂浓度为4mol%时发光强度最佳。     

Ba2+、MoO42-掺杂对NaCaPO4：Eu3+荧光粉发光性能的影响研究

为提高红色荧光粉的发光强度和色纯度,以硝酸钙、硝酸钠、硝酸铕、磷酸二氢铵、钼酸铵、硝酸钡为原料,采用高温固相法合成了NaCa_1-xPO₄：xEu³⁺、NaCa_1-x（PO₄）_1-y（MoO₄）_y：xEu³⁺、NaCa_1-x-zPO₄：xEu³⁺,zBa²⁺系列红色荧光粉。探讨了Eu³⁺单掺杂和Eu³⁺/MoO₄^2-、Eu³⁺/Ba²⁺共掺杂对荧光粉发光性能的影响。用X射线衍射（XRD）、荧光分光光度计、色坐标等对荧光粉的结构进行表征。研究结果表明：掺杂Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺后NaCaPO₄晶系没有发生变化,但是晶胞参数发生了变化,说明Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺进入NaCaPO₄晶格中。在393 nm紫外光激发下,荧光粉发射光谱图出现两个Eu³⁺比较强的特征发射峰,分别属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₁和⁵D₀→⁷F₂跃迁。与单掺杂16%Eu³⁺荧光粉相比,共掺杂16%Eu³⁺/3%MoO₄^2-或16%Eu³⁺/6%Ba²⁺荧光粉的发射光谱中⁵D₀→⁷F₂跃迁产生的发射峰强度均高于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的发射峰强度,其⁵D₀→⁷F₂与⁵D₀→⁷F₁发射光强度之比（R）分别为1.76（R_Mo）和1.28（R_Ba）,都大于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的R_Eu（0.99）,共掺杂Eu³⁺/MoO₄^2-荧光粉的色纯度比单掺杂Eu³⁺和共掺杂Eu³⁺/Ba²⁺荧光粉的色纯度更好。     

辅助溶剂热法合成纳米晶自组装CaWO4：Tb 3+微球及其发光性能

以水和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为二元溶剂,丁二酸钠为辅助剂的溶剂热法合成纳米晶自组装CaWO₄：Tb³⁺微球。探讨N,N-二甲基甲酰胺的用量、丁二酸钠的用量及Tb³⁺掺杂物质的量分数对发光性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、紫外漫反射（DRS）、扫描电镜（SEM）、光致发光光谱（PL）、暗箱式紫外分析仪等对产物结构、形貌及其性能进行表征。实验表明：添加5 mL的DMF作为溶剂,加入1.2 g丁二酸钠为辅助剂,合成的产物为四方晶相的纳米晶自组装CaWO₄：Tb³⁺微球。该微球在257 nm激发下表现出强发射峰,在546 nm 附近有较强的荧光发射峰,荧光强度是未添加丁二酸钠对应产物的3.8倍。     

Ca3La2(BO3)4:Pr3+荧光粉的制备及其发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ca₃La_1.96(BO₃)₄:0.04Pr³⁺荧光粉。通过X射线衍射(XRD)确定了样品的晶体结构，通过激发光谱和发射光谱对样品发光性能进行了研究。X射线衍射测试结果表明，样品已经成相。光谱测试结果表明，在449 nm、473 nm和485 nm光的激发下，样品的发射谱峰位于607 nm附近，这归因于Pr³⁺的¹D₂→³H₄跃迁。监测607 nm时，样品的激发谱由位于320～400 nm的宽激发带和分别位于449 nm、473 nm和485 nm处的窄激发峰组成。位于449 nm、473 nm和485 nm处的激发峰分别归因于Pr³⁺的³H₄→³P₂、³H₄→³P_1...     

Sm3+掺杂双钙钛矿结构Sr3Sn2O7的应力发光特性

Sr₃Sn₂O₇:Sm³⁺是一种被广泛研究的应力法光材料,但关于Sm³⁺掺杂量的研究仍然存在缺失。本工作采用高温固相法制备Sr_3–xSn₂O₇:x Sm³⁺。在Sr₃Sn₂O₇中掺入少量Sm³⁺后,样品仍然保持着非中心对称的双钙钛矿结构。样品在受到紫外灯激励或应力施加之后,能展现出稳定的光致发光、长余辉和应力发光性能,且这三者的光谱显示出一致性。应力发光来源于Sm³⁺的⁴G_5/2激发态向⁶H_J (J=5/2,7/2,9/2)基态的电子跃迁。通过调控x值对其发光性能进行优化,在x=0.020时性能最好。Sm³⁺掺杂量的变化对应力发光性能的影响,既对现有的相关工作进行了补充,同时...     

Sr3Y1.98(BO3)4:0.02Sm3+荧光粉的制备及光谱性质

用高温固相反应法合成了Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺橙红光荧光粉，研究了样的晶体结构性质和发光性质。荧光粉的激发光谱由宽带峰和锐峰组成。其中宽带峰位于紫外区，来自O^2-→Sm³⁺的电荷迁移带跃迁；锐峰位于近紫外和可见光区，来自Sm³⁺的f-f跃迁吸收。在403 nm的光激发下，Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺的发射光谱展示出两个较弱的发射峰(⁴G_5/2→⁶H_5/2,566 nm;⁴G_5/2→⁶H_9/2,649 nm)和一个较强的发射峰(⁴G_5/2→^6...     

水热法稀土掺杂LaF3发光材料的制备及其荧光性能研究

稀土掺杂LaF₃发光材料因具有优越的物理与化学性能,已广泛应用于LED显示、照明节能、光学通讯和荧光探针等领域。笔者以氧化镧、氧化铕、硝酸、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用简单水热法合成了LaF₃∶Eu³⁺红色荧光粉,并探讨pH值、反应温度以及表面活性剂用量对产物的物相结构、形貌尺寸和荧光性能的影响。研究结果表明:水热产品均是六方晶系的LaF₃∶Eu³⁺纳米晶,晶粒尺寸介于20~100 nm内。荧光结果表明:LaF₃∶Eu³⁺纳米晶在397 nm(7F0→5L6)光源激发下表现出良好的橙红色发射(592 nm,5D0→7F1)。当Eu^3+离子掺杂摩尔浓度为9%时,样品的荧光强度达到最大值,更高的Eu掺杂浓度会引起荧光猝灭。     

白光发射新型磷灰石结构荧光粉LiGd(SiO4)6O2:Bi3+,Dy3+的合成及性能研究

采用高温固相法在1 350℃下煅烧6 h合成了LGSO:0.04Bi³⁺,xDy³⁺(x=0.1,0.15,0.2,0.3)荧光粉。荧光粉样品为磷灰石结构，属于六方晶系，具有P63/m空间群结构。LGSO:0.04Bi³⁺,0.15Dy³⁺具有多个激发带，和两个发射带，峰值分别位于487 nm和576 nm左右，归因于Bi³⁺:¹S₀→³P₁跃迁和Dy³⁺:⁴F_9/2→⁶H_13/2橙黄色发光。CIE坐标在(0.334 5, 0.365 8)达到一个白光区域。综上所述，LGSO:Bi³⁺与Dy³⁺荧光粉在紫外激发白光LED中具有潜在的应用价值。     

铽-樟脑酸-α,α′联吡啶配合物的合成及荧光性能研究

合成了稀土铽-α,α′联吡啶三元配合物,通过元素分析、红外光谱分析,确定了配合物的组成为Tb2(CA)3(dipy)2(CA:樟脑酸根,dipy:α,α′联吡啶),另外,又合成了不同比例铽、钇异核混配三元配合物。在室温下测定了配合物的荧光激发光谱,最佳波长为313 nm,即在313.0 nm光的激发下,测定了四种稀土配合物的发射光谱,发射光谱图显示了Tb3+离子的特征光谱,产生四条谱线,分别是5D4-7F6(490.0 nm),5D4-7F5(544.0 nm),5D4-7F4(584.0 nm),5D4-7F3(620.0nm),最强峰为544 nm处Tb3+离子绿色荧光发射峰。对四种配合物荧光发射峰强度变化的研究表明,钇的掺入并没有降低铽离子的荧光强度,说明不发光稀土离子钇对铽离子的荧光发射有敏化作用。     

镧、钇掺杂铕-樟脑酸-1,10-菲咯啉三元配合物的合成及荧光性能

实验合成了单核铕-樟脑酸-1,10-菲咯啉三元配合物和La、Y掺杂异核铕-樟脑酸-1,10-菲咯啉三元配合物。通过配位滴定、元素分析和红外光谱等测试,确定其组成为RE2(CA)3(phen)2(RE为Eu、La和Y;CA为樟脑酸;phen为1,10-菲咯啉);通过三维荧光光谱图确定其最佳激发波长为330.0 nm,即在330.0 nm激发光下的发射光谱图中均显示出Eu3+离子5D0→7F0(579nm),5D0→7F1(594 nm)和5D0→7F2(612 nm)等三条特征谱线,其中5D0→7F2(612 nm)为最强跃迁峰。荧光强度变化研究表明,适量镧和钇离子的掺杂并没有降低铕离子的荧光强度,说明镧和钇对铕离子荧光发射有敏化作用。     

Eu~(3+)掺杂浓度对NaYF_4:Eu~(3+)晶体荧光强度的影响

在乙醇和乙二醇的混合溶剂中,用溶剂热法,150℃,反应12 h,成功合成了NaYF4:Eu3+晶体。室温下,用X射线衍射对材料的组成进行了表征,JCPDS号为16-0334。荧光光谱分析表明,在395 nm(7F0→5L4)紫外光激发下,其发射峰在476 nm、540~578 nm、718 nm分别对应着Eu3+的5DJ(J=0,1,2,3)→7FJ(J=1,2,3,4)能级跃迁。并讨论了离子Y3+:Eu3+不同浓度掺杂比对荧光性质的影响。结果表明,Eu3+的最佳掺杂浓度比为5%,当掺杂浓度为10%时,出现荧光猝灭。     

溶胶凝胶法制备的Y3Al5O12：Tb^3＋,Ce^3＋的光学性能及能量传递研究

用溶胶凝胶法制备了一系列不同掺杂浓度的Y3Al5O12（YAG）：Tb3＋,Ce3＋荧光粉,对其物相、光学性能和能量传递进行了研究。多晶粉末X-射线衍射结果表明,所有样品均为YAG晶相,没有其它杂相。当样品在Tb3＋的特征激发峰273 nm激发时,除了Tb3＋的特征发射外,还观察到位于467 nm的YAG基质的电荷迁移带、位于520 nm的Ce3＋的2D3/2,5/2→2F5/2,7/2跃迁,这说明可能存在Tb3＋到Ce3＋的单向非辐射能量传递。通过监测共掺样品520 nm的发光,得到273 nm的激发峰,使得Tb3＋（5D3）到Ce3＋（2Di,i=5/2,3/2）的单向非辐射能量传递得到验证;并且随着掺杂Tb3＋浓度的增大,273 nm激发峰增强。同时,Ce3＋掺杂YAG：Tb3＋并没有使Tb3＋发光增强,相反YAG：Tb3＋,Ce3＋中Tb3＋发光与YAG：Tb3＋相比有1个数量级的减弱,造成这种情况的可能原因,一是Tb3＋到Ce3＋的单向非辐射能量传递,使得Tb3＋发光减弱;二是Ce3＋掺杂YAG：Tb3＋后基质所多吸收的能量传给了Ce3＋而非Tb3＋。     

磷钒酸盐红色发光粉的制备及性能研究

采用燃烧法合成了一种近紫外激发的Ca3((P,V)O4)2:Eu3+发光材料,用X射线衍射谱、荧光光谱对样品进行了表征。结果表明,荧光粉基质Ca3((P,V)O4)2具有畸变的Ca3(VO4)2的结构,VO34-取代了部分的PO34-,但Ca2+的半径与Eu3+接近,因此Eu3+容易进入晶格,表现出良好的发光性能。荧光光谱分析发现荧光粉可被376 nm紫外光激发,主发射峰值位于620 nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光,同时详细研究了Eu3+离子掺杂浓度、引发温度及尿素用量对荧光粉发光性能的影响。     

Lu_2O_3:Tb薄膜的制备、结构和发光性能

采用Pechini溶胶-凝胶法结合旋涂技术在单晶硅衬底上制备出了均匀、无裂纹的掺Tb3+的Lu2O3(Lu2O3:Tb)薄膜。用热重-差示扫描量热法分析了前驱体干凝胶在室温至1000℃下发生的热分解现象。利用X射线衍射和Fourier红外光谱和原子力显微镜研究了热处理温度对Lu2O3:Tb薄膜的晶相、化学组成和表面形貌的影响。结果表明:在550～1000℃间热处理的Lu2O3:Tb薄膜为多晶氧化镥立方结构,晶粒尺寸随温度升高而逐渐长大至30nm左右。在220nm紫外光激发下,Lu2O3:Tb薄膜呈现出较强的绿光发射,主发射峰分别位于542nm和551nm处。随着热处理温度的提高,Lu2O3:Tb薄膜中缺陷减少,发光强度增强。     

稀土类水滑石的制备及其催化性能的研究

采用共沉淀水热合成锌铝类水滑石(Zn Al-HTLcs)和锌铝铈三元类水滑石(Zn Al Ce-HTLcs)。并利用XRD对不同条件下合成产物进行物相分析。实验结果表明,在M2+∶M3+=2,Ce3+∶Al3+=0.25,p H=5.8~6.5下,进行多种离子共沉淀,均能合成结构单一的Zn Al-HTLcs和Zn Al Ce-HTLcs。并以此为前驱体经一定温度焙烧后得到复合金属氧化物催化剂,研究了催化剂在乙酸戊醇酯化反应中的应用。当M2+∶M3+为2,Ce3+∶Al3+为0.25条件下,催化剂在实验条件下均具有较好的催化活性,其中经500℃下焙烧的催化剂,乙酸的转化率最高可达78.7%。     

手性联萘酚稀土配合物的合成及荧光性能研究

在无水无氧条件下,以氯化钐、氯化钆和R-联萘酚为原料室温合成了手性联萘酚稀土配合物{[(THF)2Na]3[Sm(R-BINOLate)3]}(1)和{[(THF)2Na]3[Gd(R-BINOLate)3]}(2),对所合成的配合物进行了荧光性能研究。研究表明,在λex=392 nm的最佳激发波长监控下,配合物(1)和(2)固体状态下都能发出粉红色荧光,配合物(1)的发射波长为662 nm、强度355 a.u.;配合物(2)的发射波长为652 nm、强度78 a.u.,均为联萘酚微扰的中心金属离子Sm3+,Gd3+的5D0→7F3特征吸收峰。     

湿化学共沉淀法制备Sb掺杂SnO2粉体导电机理研究

采用化学共沉淀法,以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,制备了Sb掺杂SnO2（ATO）微晶粉体。电导率、XPS测试表明：Sb掺杂量、煅烧温度对Sb在SnO2晶粒中的分布、Sb价态的存在形式、电导率的变化有较大的影响。Sb掺杂SnO2（ATO）的导电机理由有效施主Sb^5＋和有效氧空位共同控制。当低摩尔分数（小于12％）掺杂或低温煅烧（小于500℃）时,Sb^3＋→SbSb^5＋,Sb^3＋／Sb^5＋〉1,Sb^5＋逐渐占主导地位,ATO的导电载流子浓度主要由有效施主Sb^5＋提供;当高摩尔分数（大于12％）掺杂或高温煅烧（大于500℃）时,Sb^5＋→Sb^3＋,Sb^5＋／Sb^3＋≤1,Sb^3＋逐渐占主导地位,ATO的导电载流子浓度主要由有效氧空位提供。     

溶胶-凝胶法制备KZnLa（PO_4）_2：Ce,Tb及其荧光性能研究

采用溶胶-凝胶法合成KZnLa（PO4）2：Ce,Tb,并对其荧光性能进行研究,利用XRD、SEM对产物的物相结构、形貌进行研究,用荧光光度计对荧光粉的激发光谱和发射光谱测试,研究不同浓度的激活剂和敏化剂对荧光强度的影响。研究结果表明：制备的荧光粉粒径约200nm,为单斜向磷酸盐结构;改变La3＋,Ce3＋,Tb3＋浓度,将对相对荧光强度产生影响,且（KZn）0.3La0.45PO4∶0.2Tb,0.05Ce时,相对荧光强度最大。