Li2B4O7:Eu3+荧光体的合成及表征

利用Li₂B₄O₇作为基质,掺杂稀土元素Eu³⁺,在空气中合成了Li₂B₄O₇:Eu³⁺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Eu3+的发光以电偶极跃迁⁵D₀-⁷F₂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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

纳米YSZ：Eu^3＋粉末的制备及光谱研究

本文用化学共沉淀法制备出掺Ｅｕ＾３＋离子的Ｙ２Ｏ３稳定的纳米立方相ＺｒＯ２ 末，并在不同温度下烧结获得不同晶粒度的粉末，分别用Ｘ射线及ＴＥＭ对粉末的晶粒度进行了分析。通过对不同晶粒度的样品进行激发谱和荧光谱的研究表明，随晶粒度减小，ＹＳＺ：Ｅｕ＾３的激发谱峰位有红移现象，其荧光谱的＾５Ｄ０→＾７Ｆ２跃迁有变化，而且各跃迁的强度比也有改变。     

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。     

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．     

Eu^3＋：LiNbO3Eu单晶的坩埚下降法生长及其光谱性质

选用合适的温度梯度(20～30℃／cm)与生长速度(1～3mm／h)，用坩埚下降法成功地生长出了掺杂Eu^3 的LiNbO3单晶。用X射线衍射及DTA分析表征了获得的晶体。生长的晶体无宏观缺陷，在He-Ne激光的照射下，无散射中心。测定了从生长初期下部到生长后期上部晶体的紫外一可见吸收光谱与荧光光谱。观测到分裂的光谱线。结果表明，沿着晶体生长方向，Eu抖浓度逐步减少。Eu抖离子在晶体中取代Li与Nb格位。     

ZnS：Mn^2＋,Eu^3＋发光纳米材料的油-水界面法合成

以硬脂酸锌为Zn源、硫化钠为S源,首次采用油水界面法制备出单分散于环己烷和甲苯的ZnS纳米材料,探索有机溶剂、锌源和油酸浓度等对紫外吸收影响的同时,以ZnS为基质,掺杂Mn^2＋和Eu^3＋制得ZnS：Mn^2＋,Eu^3＋发光纳米材料,采用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、紫外可见（UV-VIS）和荧光分光光度计（PL）对产物进行了表征,紫外和HRTEM测试结果均表明,产物为单分散性,平均粒径为4.3 nn;荧光测试表明,产物所发荧光较强,肉眼可观测到明显的橙黄色（585 nm）和橙红色（616 nm）发光;XRD结果显示,产物结构为立方闪锌矿结构     

氧氩比和热处理对ZnO：Eu^3＋薄膜的结构及其发光性质的影响

用射频磁控溅射法在石英衬底上制备了ZnO：Eu^3＋薄膜,通过X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品进行了表征,考察了氧氩比和退火工艺对其结构及发光性能的影响。结果表明：样品均呈现ZnO的六角纤锌矿结构,适当的氧氩比有利于ZnO的C轴择优取向的形成,高温退火会使晶粒尺寸增大;合适的氧氩比,尤其是退火工艺（700℃）可以促进ZnO基质（372nm）到Eu^3＋离子（^5Do-^7F2）之间的能量传递,但过多的氧及高温退火不利于稀土Eu^3＋离子465nm（^7Fo-^5D2）到611nm（^5Do-^7F2）的直接能量传递。     

EU:Y2O3纳米晶的光谱特性与微结构

采用均相共沉淀法制备了不同粒径的Y2O3：Eu^3＋和Y2O3粉体材料,根据红外光谱和荧光光谱,探讨了纳米Y2O3：Eu^3＋粉体的微观结构与同质体微米材料相对变化.发现纳米粉体的Y（Eu）-O键吸收峰校正高度和面积随着颗粒的减小而减小,而对于同质微米材料却相反.分析认为：Y（Eu）-O键红外吸收峰校正高度和面积由Y（Eu）-O键的平均键长和Y（Eu）-O键振动态的数目两个因素决定,对于微米粉Y（Eu）-O键长起主要作用.由于纳米粉体的比表面积随粒径的减少呈指数的增加,不饱和键和悬空键的数目随粒径减小而指数增加,Y（Eu）-O键振动态的数目起主要作用.计算了纳米粉体相对微米粉的跃迁强度参量Ωt/Ωt＇值,发现Ω2和Ω4均增加,说明粉粒内部跃迁几率增加.纳米荧光粉比微米粉荧光强度减少的实验事实应是纳米粉粒表面效应引起的,与红外光谱实验的结果相符.     

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。     

纳米BaMgAl10O17：Eu^2＋蓝色荧光粉的表面包覆研究

以廉价的MgCl2和NH4F为原料用乳胶法在纳米BaMgAl10O17：Eu^2＋（BAM）蓝色荧光粉颗粒表面成功地包覆了一层均匀致密的MgF2包覆层。利用XRD、XPS、TEM和EDS对纳米BAM包覆颗粒的化学成分和微观结构进行了表征，并通过真空紫外激发光谱测试了其光谱特性。结果表明，MgF2包覆层紧密地附着在BAM颗粒表面，包覆层对BAM纳米颗粒表面起到了很好的修饰作用，有效降低了BAM荧光粉的无辐射跃迁机率，使BAM的发光性能得到明显改善。     

纳米Y2O2S：Eu的燃烧法合成和Eu^3＋离子荧光探针物相分析

将硝酸钇铕和较便宜的水溶性含硫燃烧剂溶于乙醇-水溶液，通过新的乙醇辅助燃烧法合成了一次粒径约20nm的硫氧化钇（Y2O2S：Eu）发光材料。研究结果表明：采用硫代乙酰胺作为燃烧剂时，燃烧反应产物为Y2O2S：Eu及微量的Y2O3：Eu。而采用硫脲作为燃烧剂，燃烧反应产物为Y2O3：Eu，Y2O2S：Eu和／或Y2O2SO4：Eu的混合物。利用Eu^3＋离子的。D0→Fi．跃迁导致的红色发光作为荧光探针，根据其在Y2O3（λem=610nm），Y2O2S（λem1=625nm，λem2=615nm），Y2O2SO4（λem1=613，λem2=615nm）基质中的光致发光光谱和X射线发光光谱位置和强度不同，来确定生成物中Y2O3：Eu，Y2O2S：Eu，Y2O2SO4：Eu物相的组成。     

白光LED用荧光粉α-Sr2P2O7∶Eu^3＋的制备及其发光性能

以尿素为原料,采用溶液燃烧法合成出α-Sr2P2O7∶Eu^3＋红色荧光粉。利用XRD、FSEM和荧光光谱,研究了激活剂Eu3＋浓度、煅烧温度对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响。光谱测量表明α-Sr2P2O7∶Eu^3＋的5 D0→7F1、5 D0→7F2跃迁发射最强,为红光发射;该荧光粉可被394nm近紫外光和464nm蓝光有效激发,有望成为一种近紫外LED和蓝光LED用的红色荧光粉。     

溶胶-凝胶法合成白色Sr2Al2SiO7：Ce^3＋，Tb^3＋磷光体的研究

研究溶胶-凝胶法合成Sr2Al2SiO7：Ce^3＋，Tb^3＋白色长余辉发光材料。用X射线粉末衍射鉴定Sr2Al2SiO7晶型结构的形成。通过扫描电镜照片可以观察到合成粉体的微观结构，是由0．5-11μm烧结良好的规则颗粒组成。荧光分光光度测定了光谱特性。Ce^3＋，Tb^3＋共激活的Sr2Al2SiO7白色长余辉材料有4个发射光谱，其中包括：在414nm Ce^3＋的特征光谱和在482，543和588nm Tb^3＋的特征光谱。通过改变激活离子的组成可以观察到Tb^3＋和Ce^3＋之间的能量转移。溶胶-凝胶法合成的磷光体形成晶相更加完全，颗粒直径小、粉体松散，具有更强的发光起始强度和更优异的余辉性能。