柠檬酸凝胶燃烧法制备Nd,Yb∶YGG激光陶瓷粉体及表征

以Nd2 O3、Yb2 O3、Y2 O3、Ga2 O3和柠檬酸为原料,采用凝胶燃烧法,制备出Nd,Yb∶ YGG激光陶瓷粉体.对粉体进行XRD测试,结果表明在本实验条件下,粉体的较佳煅烧温度为800℃.扫描电镜观察发现,粉体晶粒为类球形,平均晶粒径约为50 nm,晶粒间存在一定烧结现象.荧光光谱测试结果表明Nd,Yb∶ YGG激光陶瓷粉体最强发射峰位于1028 nm,归属于yb3的2 F5n→2 F7n能级跃迁,并且当Nd3+和yb3+的摩尔比为1∶1时yb3的荧光发射强度最强.     

Yb3+:Gd3Ga5O12激光晶体原料合成与生长的研究

采用溶胶-凝胶法合成了Yb：GGG多晶料.以XRD分析方法对合成料的前驱体及烧成的粉体的相结构进行了研究,XRD分析结果表明,950 ℃煅烧的粉体已是Yb:GGG纯相.采用提拉法,通过设计合理而稳定的温场、选择最佳工艺参数等生长了Yb:GGG晶体.荧光光谱测试结果表明,Yb:GGG晶体主要发射峰位于1030 nm,该荧光是由Yb3+激发态2F5/2向基态2F7/2能级跃迁产生的.     

溶胶-凝胶法制备纳米晶γ-Al2O3：Tb^3＋粉末及其发光性能

以异丙醇铝为原料,聚乙二醇(PEG1000)为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶γ-Al2O3:Tb3+发光粉;并采用DTA/TG、XRD、TEM及荧光光谱对其进行了一系列表征.研究结果表明:采用溶胶-凝胶制备工艺,经800℃煅烧4 h,可以得到发光强度高的纳米晶γ-Al2O3:Tb3+发光粉;发光粉的最佳激发波长为251 nm,对应于Tb3+4f-5d跃迁;最佳掺杂浓度为5%(物质的量浓度,下同),在251 nm光激发下,最强的发射峰位于544 nm,可以用作绿色发光材料.     

溶胶-凝胶燃烧法制备Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体

以Y_2O_3 和Nd_2O_3为原料,采用溶胶-凝胶燃烧法制备出Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体.XRD测试结果表明粉体的最佳煅烧温度为1000 ℃,并且晶化完全.原子力显微镜观察结果表明粉体的粒度约为200 nm,分布均匀.差热-热重分析表明,柠檬酸在447 ℃分解放热, 而晶型转变温度为590 ℃,荧光光谱测试表明粉体最强的荧光发射峰位于9421.646 cm~(-1)(即波长1061.4 nm处) ,是 Nd~(3+4)F_(3/2)-~4I_(11/2)谱相导致的荧光发射.     

溶胶-凝胶燃烧法合成Cr~(3+):Al_2O_3纳米粉体

采用溶胶-凝胶燃烧法合成出Cr3+:Al2O3纳米粉体.将所制成的干凝胶加热至约500℃使之发生燃烧反应,再将燃烧产物在不同的温度下进行锻烧.利用热重-差热分析、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron mictoscope,TEM)等对干凝胶及煅烧粉体进行表征,测试了纳米粉体的发光性能.研究了合成条件对粉体分散性、发光性能的影响.XRD和TEM分析表明:在1000℃煅烧1h后,粉体为α-Al2O3结构的单相氧化物粉体,颗粒大小为20～35nm.在制备溶胶时添加聚乙二酵可提高粉体的分散性.光谱分析表明:Cr3+:Al2O3纳米粉体的激发峰位于404nm和540nm,发射峰值位于692nm和668nm.     

柠檬酸凝胶燃烧法制备Nd3+,Yb3+:Y2O3多晶原料及其相组成和荧光特性的研究

本文采用柠檬酸凝胶燃烧法合成了性能优良的Nd3+,Yb3+:Y2O3多晶原料。XRD、IR和SEM测试结果表明样品在900℃煅烧可获得纯相的Nd3+,Yb3+:Y2O3,平均粒径约为40 nm;TG-DTA测试结果表明样品在30～600℃之间失重约为49.28%;从荧光光谱上可以看出两个主要发射峰位于970～1100 nm之间,最强发射峰位于1030nm,对应Yb3+的2F5/2→2F7/2能级跃迁。     

YAG:Er~(3+)纳米粉体的合成及上转换发光的研究

以稀土氧化物、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法合成了铒掺杂的钇铝石榴石(Y3Al5O12,YAG)纳米晶粉体.用X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR )确定前驱体和不同温度处理的粉末的相组成,同时表明在1200 ℃形成了结晶完全的YAG相.该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为666 nm的红色上转换荧光及525 nm、556 nm的绿色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的4F9/2 → 4I15/2,2H11/2 → 4I15/2,4S3/2 → 4I15/2跃迁.其中666 nm的上转换荧光为双光子过程,激发态吸收和能量转移是主要的上转换机制.     

基于Er3+/Yb3+掺杂的上转换玻璃陶瓷材料的制备和性能

采用熔融-晶化法在ZnO-Al2 O3-SiO2系玻璃陶瓷的基础上,用GeO2取代部分SiO2成功制备出Er3+/Yb3+共掺ZnO-Al2 O3-GeO2-SiO2系玻璃陶瓷,并通过对样品的硬度及上转换荧光测试分析确定了GeO2的最佳取代量为7.5wt％.研究发现在980 nm波长光的激发下,样品产生了绿色(524 nm、546 nm)和红色(659 nm)上转换发光,且当Er3+/Yb3+掺杂比为2.5:6.5时样品上转换荧光强度最强.     

柠檬酸凝胶法制备Er,Tm∶Yb3Al5O12纳米粉体及发光性能

以柠檬酸为燃烧剂,采用柠檬酸凝胶法制备了Er,Tm∶Yb3Al5O12(Er,Tm:YbAG)纳米粉体,其最佳的制备工艺条件:Er3+和Tm3+掺杂的摩尔分数分别为2%和1%,柠檬酸与金属硝酸盐原子总数的摩尔比为1.7∶1,煅烧温度和时间分别为950℃和2h。制备的粉体颗粒为规则球形,粒径均匀、分散性好,平均粒径约为45nm。研究了样品的发光性能,结果表明:2%Er,1%Tm∶YbAG样品的发光性能最好,在1 587、1 658和1 711nm处有较强发射峰,分别对应Er3+的4 I13/2→4 I15/2跃迁和Tm3+的3 F4→3 H6跃迁。样品的上转换光谱表明,上转换荧光峰包括了蓝光、绿光和红光。     

Yb:Gd3Ga5O12多晶粉体的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶法合成了Yb:Gd3Ga5O12(Yb:GGG)多晶粉体.利用X射线衍射、热重-差热分析、扫描电镜、红外光谱、荧光光谱测试手段,对前驱体及煅烧的粉体的结构、形貌及光谱性能进行了研究.结果表明:950 ℃煅烧的粉体已是属于体心立方的晶体结构的Yb:GGG纯相.热重-差热分析表明:Yb:GGG超细粉体的总的质量损失为29.13%,初晶化温度在830.6 ℃附近,粉体在1 246 ℃左右晶化程度较高.随着煅烧温度的提高前驱粉体粒度不断增加,形成Yb:GGG纯相的最佳的煅烧温度为950 ℃,所获得的纳米粉体粒度约为80～100 nm,粒径均匀、分散性和流动性较好.荧光光谱表明,主要发射峰位于1 030 nm,是Yb3 的基态2F7/2与激发态2F5/2能级跃迁导致的荧光发射.     

均相共沉淀及凝胶燃烧法制备Yb:GGG纳米粉的比较(英文)

用均相沉淀法和凝胶燃烧法分别合成了掺镱钆镓石榴石粉体(Yb3+Gd3Ga5O12,gadolinium gallium garnet doped with ytterbium,Yb:GGG).借助X射线衍射、透射电镜、热分析、红外光谱及荧光光谱等手段对制备粉体的结构、形貌、热分解过程及光谱特性进行对比分析.结果表明:在900℃煅烧8 h后,2种方法均能获得单相立方的Yb:GGG纳米粉体.均相沉淀法及凝胶燃烧法得到的粉体平均粒径分别约为80 nm和47nm.在488nm激发波长下,2种方法获得的Yb:GGG粉体的荧光光谱相似,荧光发射的最强峰位于1 027nm处,是Yb3+的2F7/2→2F5/2谱相导致的荧光发射.     

La2O2S:Yb,Er的制备及其上转换发光性能

采用共沉淀法制备了氧化物La2O3:Yb,Er,高温硫熔法煅烧后得到硫氧化物La2O2S:Yb,Er颗粒,采用XRD和SEM对其晶体结构和微观形貌进行表征,利用荧光光谱仪测试其上转换发光性能. 结果表明,共沉淀温度40℃、草酸过量5%、草酸浓度2.34%、pH值5.53~6.45、热处理温度800℃时可得理想La2O3:Yb,Er. 在1250℃下煅烧3 h得到单一均相La2O2S六方晶体,颗粒呈不规则多边形,尺寸约1 mm. 在980 nm激光激发下,样品呈绿色和红色上转换发光.     

La2O2S∶Yb,Er的制备及其上转换发光性能

采用共沉淀法制备了氧化物La2O3∶Yb,Er,高温硫熔法煅烧后得到硫氧化物La2O2S∶Yb,Er颗粒,采用XRD和SEM对其晶体结构和微观形貌进行表征,利用荧光光谱仪测试其上转换发光性能.结果表明,共沉淀温度40℃、草酸过量5%、草酸浓度2.34%、pH值5.53～6.45、热处理温度800℃时可得理想La2O3∶...     

不同方法制备的Eu~(3+):Y_2O_3-3SiO_2发光材料的结构和发光性质

采用溶胶凝胶与沉淀相结合的方法和单一溶胶凝胶法制备Eu3+:Y2O3-3Si O2发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、TEM、激发光谱、发射光谱研究了材料的结构和发光性能。研究表明:两种方法制得的发光材料成分完全相同,但结构、形貌和发光性质有较大差别。IR确定结合法制备的材料主要存在Si-O-Si桥氧键,而单一法主要存在非桥氧的Si-O键;XRD确定结合法存在立方相的Y2O3,单一法主要存在非晶态Si O2,TEM显示结合法的形貌为纳米级球形Y2O3,单一法为纳米级棒状Y2O3。两种方法制得的样品Eu3+:Y2O3-3Si O2都显示Eu3+的特征发射峰位于613 nm;最佳激发峰分别在紫外区的257 nm和395 nm;两种方法制得的样品在相应最佳激发波长下,结合法制备出的荧光材料其发光强度和色纯度相对较高,半宽峰约为7 nm,两种方法制得的发光材料最佳退火温度均为800℃,Eu3+的最佳掺杂量均为6.0%。     

Er,Yb:(LaGd)_2O_3纳米粉体的制备与发光性质

以碳酸氢铵为沉淀剂,采用共沉淀法制备了Er,Yb:(La Gd)2O3纳米粉体。经1 000℃煅烧2 h得到的粉体颗粒呈规则球形,平均粒径约为90 nm,团聚低,分布均匀。研究了Er3+,Yb3+的掺杂量对样品发光强度的影响。结果表明:掺杂Er3+和Yb3+的摩尔分数分别为4%和5%时,所得样品的发光性能最优。样品的激发和发射光谱显示:在379 nm处激发峰最强,对应Er3+的4I15/2→4G11/2能级跃迁;最强发射峰位于562 nm处,对应于4S3/2/2H11/2→4I15/2能级跃迁。样品的上转换光谱表明:样品在548和662 nm有较强的发射峰,对应Er3+的4S3/2/2H11/2→4I15/2跃迁和4F9/2→4I15/2跃迁。并讨论了发光跃迁机制。     

Gd2O3:Eu荧光粉体的制备及其发光特性

分别采用溶胶-凝胶/燃烧合成结合法和共沉淀法合成了Gd2O3:Eu粉体,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、分光光度计等分析手段,对比研究了两种工艺制备Gd2O3:Eu荧光粉体的物相组成、形貌及荧光特性.结果表明:共沉淀法合成的Gd2O3:Eu为立方相;溶胶-凝胶/燃烧合成法制备的Gd2O3:Eu为单斜相.溶胶-凝胶/燃烧合成法制备的Gd2O2:Eu粉体蓬松、多孔,但存在一定程度的团聚.共沉淀法制备的立方相Gd2O3:Eu粉体在610 nm处呈现Eu2 的特征荧光;溶胶-凝胶/燃烧合成法制备的单斜相Gd2O3:Eu的发射波长产生红移,其中最强的2个发射峰起源于Eu3 的5D0→7F2跃迁,分别位于612 nm和621 nm.两种工艺制备Gd2O3:Eu粉体荧光特性的差异是由Eu3 在这两种粉体中所处晶格结构的对称性差异引起的.     

Ho,Tm:Yb_3Al_5O_(12)纳米粉体的制备与发光性能

以柠檬酸为络合剂,采用柠檬酸凝胶法制备了Ho,Tm:Yb3Al5O12(Ho,Tm:Yb AG)纳米粉体。研究得到最佳工艺条件为:柠檬酸与金属硝酸盐原子总数的摩尔比为1.5:1,煅烧温度950℃,煅烧时间2 h。通过对样品的扫描电子显微镜分析,得到Ho,Tm:Yb AG粉体平均粒径约为70 nm。测试了室温下样品的荧光光谱,结果表明:在1 958 nm处有较强发射峰,对应Ho3+的5I7→5I8能级跃迁。样品的上转换光谱表明,样品具有较强的上转换红光和近红外光。Ho3+和Tm3+掺杂量分别为1%和2%的样品(1%Ho,2%Tm:Yb AG)的发光强度较好,并讨论了发光跃迁机制。     

不同波长响应的Y2O2S:Er3+,Yb3+上转换发光材料的光谱特性

以Y2O2S为基质材料、Er2O3为激活剂、Yb2O3为敏化剂,采用固相反应法制备Y2O2S:Er3+,Yb3+上转换发光材料.采用X射线粉末衍射分析和荧光光谱分析表征样品的结构和发光性能,并分析上转换发光机理.结果表明:在980 nm和1 550 nm红外光激发下,样品发出源于Er3+的2H11/2→4I15/2、4...     

Yb:YVO4多晶粉体的合成与性能表征

采用液相共沉淀法合成了Yb:YVO4多晶粉体.利用X射线衍射、热重-差热分析、扫描电镜、红外光谱、荧光光谱测试手段,对前驱体及煅烧粉体的结构、形貌及光谱性能进行了研究.结果表明:粉末样品的衍射峰的分布和相对强度与标准YVO4的基本一致.热重分析表明,1 000℃煅烧时,Yb:YVO4粉体总质量损失为13.59%,随着煅烧温度的提高,前驱粉体颗粒尺寸不断增加.800℃煅烧后的粉体为纳米级Yb:YVO4纯相粉体,1000℃煅烧后的粉体粒度约170nm、粒径均匀、分散性和流动性好.荧光光谱表明:主要发射峰位于1 025.76nm,是Yb3 的基态2F7/2与激发态2F5/2能级跃迁导致的荧光发射.     

Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉的水热合成及性能研究

利用水热法合成了Y2O3:Eu3+荧光粉,并对所制得的样品进行了XRD、SEM以及荧光光谱等表征。荧光测试结果表明,Eu3+掺杂浓度为5%时制备的Y2O3:Eu3+荧光粉荧光强度最好。其最大发射峰位于612 nm,对应于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁,最大激发波长为240 nm对应于从O2-的2p轨道到Eu3+的4f轨道的电荷转移跃迁。通过对比,发现采用水热法制备的荧光粉要比固相法发光性能更强。