长余辉发光材料CaAl2O4：Eu^2＋，Nd^3＋的表面处理及其性能的研究

磷石英结构的碱土铝酸盐MAl2O4：Eu^2 ，Re(M=Mg，Ca，Sr，Ba；Re=Y，La，Sr，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy等)是典型的长余辉发光材料，已广泛用于人们的日常生活中。但这类材料在水溶液中极易水解，抗湿性差，严重制约了其应用，为此我们利用solgel法在CaAl2O4：Eu^2 ，Nd^3 的颗粒表面包覆了一层均匀的SiO2膜并证实了膜的存在，且对CaAl2O4：Eu^2 ，Nd^3 包膜前后的发光性能及耐水性进行了详细的研究。结果表明包膜对发光材料的发光性能没有太大的影响，却大大提高了其耐水性。     

掺杂稀土CaAl 2O4基发光材料的制备及其发光机制

用固相烧结法制备了亮度高、余辉时间长的CaAl2O4:Eu,RE(RE为Nd,Dy)发光粉体材料,并对其发光性能进行了研究。发光粉体的发射光谱表明,其主发射峰均位于440nm左右。余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快速衰减和慢衰减两个过程。对于长余辉发光机制,认为Nd,Dy的加入起到了陷阱能级作用,从而延长了发光时间,增强发光亮度。并且在此基质材料中,Nd的陷阱深度比Dy的更合适,因而CaAl2O4:Eu,Nd的发光性能要优于CaAl2O4:Eu,Dy。     

稀土离子RE(RE=Pr,Nb,Eu)在Sr2CeO4基质中的发光性质

通过燃烧法合成了Sr2CeO4:RE材料,研究了Sr2CeO4材料的结晶过程和发光性质及Pr3+,Nd3+和Eu3+稀土离子在Sr2CeO4基质中的发光性能.实验通过燃烧法制得的前驱体在1200℃焙烧2 h可得均一的Sr2CeO4相,较传统方法的合成时间大为降低.稀土离子Pr3+,Nd3+和Eu3+的在基质中的少量掺杂(0.02%)均可使Sr2CeO4在475 nm左右的特征发射谱峰明显变宽增强,且Eu3+离子的掺杂可使材料在510 nm,540nm,610 nm左右产生多个明显的稀土离子的特征发射峰.实验合成的发光材料具有良好的发光性能,证明Sr2CeO4材料可作为一种优良的发光材料的基质使用,为寻找新型的发光材料提供了一条新的途径.     

Sr2Al2SiO7体系荧光粉掺杂Eu2＋和Ce3＋的光谱性能及能量传递研究

采用高温固相法合成了Sr2Al2SiO7∶Re（Re=Eu2＋,Ce3＋）荧光粉,研究了Eu2＋和Ce3＋在该基质中的发光特性,以及Eu2＋、Ce3＋共掺时的能量传递现象。研究表明Sr2Al2SiO7∶Eu2＋激发光谱呈宽带激发,最大发射峰位于513nm,Eu2＋最佳掺杂浓度为5%（摩尔分数）。Sr2Al2SiO7∶Ce3＋有两个激发峰,分别位于300和337nm,发射峰位于406nm,当Ce3＋浓度达到2%（摩尔分数）时发射强度最大。Eu2＋和Ce3＋在该体系共掺时存在Ce3＋到Eu2＋的有效能量传递,有利于提高体系的发光效率。     

柠檬酸凝胶法制备超细多色稀土-萤光材料Sr2CeO4/Re(Re=Pr,Nd,Eu)

以柠檬酸为络合剂、乙二醇为稳定剂,在高温固相合成的Sr2CeO4中掺杂稀土元素Nd,Pr,Eu制备了Sr2CeO4/Re(Re=Nd,Pr,Eu)萤光材料.以SEM、XRD、萤光光谱等方法对其进行表征.Sr2CeO4/Re具有宽带的吸收和发射荧光光谱.紫外光能有效地激发其纳米荧光粉体,粒径大约分布在1～2μm之间,分散性较好,且具有从紫外到蓝绿光波段能量的吸收范围.激发光谱为300～480nm.该材料的发光强度大,发射主峰位于475nm.     

碱土金属长余辉材料的耐酸碱性研究

分别对发光性能最好的铝酸盐基质长余辉材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+与硅酸盐基质长余辉材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+进行酸、碱处理(以HNO3和NaOH为例),研究其耐酸碱性能。XRD、SEM、激发光谱、发射光谱以及余辉特性测试的结果表明:SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+及Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+经酸、碱处理后物相发生了部分改变,其激发与发射光谱的强度随着酸碱度的增大而降低,但峰形与峰位没有改变;SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+经酸碱处理后表面变得更不平整,棱角变得不明显;SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+经酸处理后的初始亮度为未处理时的39.2%,经碱处理后的初始亮度为未处理时的14.0%;Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+经酸碱处理后晶体的结构、形貌、表面及余辉衰减情况基本无变化。     

纳米Y2O2S∶Eu的燃烧法合成和Eu3+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Eu3 离子的5D0→7Fj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.     

水热-均匀沉淀法制备亚微米长余辉发光材料SrAl_2O_4∶Eu,Dy

采用水热-均匀沉淀法,以尿素为沉淀剂,在聚四氟乙烯低温反应釜中160℃水热,在较低的煅烧温度下制备了亚微米级长余辉发光材料Sr0.97Al2O4∶Eu0.01,Dy0.02。XRD结果表明,在1000℃煅烧4h能得到单相的SrAl2O4∶Eu,Dy,SEM测试显示SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光材料为球状形貌,粒径大小约为200～500nm,激发和发射光谱结果表明,随着煅烧温度升高,SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的发光强度也随之增强,其激发光谱峰值位于360nm,发射光谱峰值位于513nm,SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+在1100℃煅烧后的余辉衰减时间比1000℃煅烧后显著提高,其热释光谱峰值在80～90℃。     

煅烧温度对红色长余辉发光材料Sr_3Al_2O_6:Eu~(2+),Dy~(3+)性能的影响

采用溶胶凝胶法合成了Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,利用X射线衍射仪(XRD)对材料的物相进行了分析,采用荧光分光光度计、照度计测定了样品的发光特性。XRD结果表明:随着煅烧温度的升高,SrCO3杂相的衍射峰越来越弱,Sr3Al2O6相的衍射峰越来越强,1200℃时发光基质为纯的Sr3Al2O6相,1250℃时出现新的SrAl2O4杂相。激发光谱和发射光谱结果表明:长余辉发光材料的激发峰位于473nm,发射峰位于612nm,归属于Eu2+的4f65d1→4f7特征发光。温度升至1250℃时,Eu2+的发射峰为612nm和520nm,后者归属于Eu2+在发光基质SrAl2O4中的发光。综合分析得制备Sr3Al2O6:Eu2+,Dy3+发光材料合适的煅烧温度为1200℃,在此温度下,材料具有较好的初始亮度和余辉时间。     

用液相沉积法在铝酸锶荧光粉表面包覆SiO2和Al2O3复合膜

铝酸锶是典型的长余辉发光材料,已经广泛应用于日常生活中,但是铝酸锶在水中极易发生水解,抗湿性差,严重限制了其应用。采用化学气相沉积法和物理蒸汽沉积法在长余辉发光材料表面包覆膜,对设备要求高,价格贵,不易推广。因此,采用液相沉积法在长余辉荧光粉铝酸锶表面包覆SiO2膜和A l2O3膜来提高其耐水性能,采用电镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)表征膜的存在,并对包膜试样进行了耐水性和发光性能的测试。结果表明:铝酸锶荧光粉包覆了致密的复合膜层后,耐水性得到显著的提高,同时,包膜对荧光粉的发光性能影响较小,发射光和激发光强度损失均在10%以下。     

不同结构稀土掺杂铝酸锶的合成与发光性能研究

采用燃烧法成功合成了稀土掺杂铝酸锶长余辉发光材料.XRD结果表明,当铝锶n(Al)∶n(Sr)=2时,发光基质中只存在SrAl2O4相结构.随着Al∶Sr比值的增大,出现新相Sr4Al14O25.当Al∶Sr比值增大到4时, SrAl12O19相开始形成.而Al∶Sr比值增大到12时,全部为SrAl12O19相.光致发光测量结果表明,发光样品SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 发射谱峰值位于519nm,而发光样品SrAl12O19∶Eu2 ,Dy3 的发射峰位于512nm.余辉检测结果表明,不同结构铝酸锶发光样品的衰减都是由初始的快衰减过程和其后的慢衰减过程组成,但是不同结构铝酸锶发光样品的初始亮度和发光衰减快慢不同.     

La~(3+)掺杂对BaSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)荧光粉发光性能的影响

研究了La3+掺杂对BaSi2O2N2∶Eu2+发光性能的影响。通过高温固相反应制备了纯相的Ba0.94-Si2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉。在此基础上进行La3+的掺杂,并对少量La3+掺杂的LaxBa0.94-1.5xSi2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉的结构和光学性能进行了研究。XRD图谱表明粉体在低掺杂时保持了基质BaSi2O2N2的晶格结构。通过共掺x=0.035的La3+可使荧光粉的发光效率提高到157%,原因是La3+部分取代Ba2+产生了阳离子缺陷,其可以吸收光源能量并将能量传递给Eu2+。最终这些能量通过Eu2+的4f65d→4f7跃迁以光辐射的形式释放出来。     

纳米晶Y_2O_2S∶Eu~(3+),Mg~(2+),Ti~(4+)长余辉发光材料的制备

采用溶剂热-高温固相法,合成了纳米晶Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉发光材料。通过XRD、TEM、荧光光谱对其进行表征。X射线衍射测试表明所制备的Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+纳米材料为单相,六方晶。透射电子显微镜(TEM)测试表明所制备的Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+纳米材料粒径小,分布集中。激发和发射光谱测试表明Eu3+离子能有效地掺入硫氧化钇基质中,并具有良好的发光性能。余辉测试表明其余辉颜色为红色,具有良好的余辉效果。     

纳米级MgSiO3∶Mn2+,Nd3+红色发光材料的制备及发光性能

采用静电纺丝法制备MgO,SiO2,Nd2O3,MnCO3与PVA膜混合物,再通过高温固相法制备长余辉发光材料MgSiO3∶Mn2+,Nd3+,对这种红色长余辉材料的发光性能进行了研究。借助SEM对其表面形态进行表征,激发光谱、发射光谱和余辉衰减曲线表征样品的发光性能。研究发现,PVA及纺丝工艺没有对MgSiO3∶Mn2+,Nd3+样品的晶体结构造成破坏,样品发射峰型没有变化,相对可见光样品对紫外光的吸收更好。采用静电纺丝法制备的发光材料与高温固相法制备的发光材料相比其发光性能及粒径都有一定程度的改善。     

铕离子掺杂氧氮玻璃陶瓷的制备及其发光性能（英文）

制备了铕离子掺杂氧氮玻璃陶瓷,研究了该玻璃陶瓷的发光性能。X射线衍射结果表明玻璃基质中析出了CaAl2Si2O8,Ca2Al2SiO7和Y20Si12O48N4等晶体。随着Si3N4成分的增加或热处理的进行,玻璃陶瓷中一些Eu3+离子被还原成Eu2+离子。我们认为Eu3+被还原为Eu2+主要源自于6Eu3++2N3-→6Eu2++N2↑氧化还原反应,或者源自于析出的CaAl2Si2O8和Ca2Al2SiO7晶相中Eu3+对Ca2+的取代。玻璃陶瓷除了产生类似于玻璃中三价Eu3+离子f-f跃迁的橘红色发光外,还出现了源自于d-f跃迁的Eu2+离子超宽带蓝绿色发光。因此,玻璃陶瓷中Eu3+离子的橘红色发光和Eu2+离子的蓝绿色发光混合产生了白色发光,具有更高的发光强度和白光显色指数,在LED照明领域展示出很好的潜在应用前景。     

利用碱金属碳酸盐提高空气中制备BaMgSiO_4∶Eu~(2+)的发光性能研究

通过高温固相反应在空气中制备了一系列Eu2+掺杂的BaMgSiO4∶Eu2+发光材料,研究了其发光性能及M2CO3(M=Li、Na、K)助溶剂对其性能的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱(PL)和扫描电镜(SEM)对合成的样品进行表征。研究表明,Eu2+进入Ba(1)和Ba(2)位置有利于Eu2+在空气中稳定存在。M2CO3(M=Li、Na、K)助溶剂促进Eu3+离子在空气中还原成Eu2+离子,提高了BaMgSiO4∶Eu2+的发光强度。当Na2CO3用量为6%时,BaMg-SiO4∶Eu2+的发光强度达到还原气氛中制备的91%。     

H3BO3对化学共沉淀法制备Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+的影响

采用化学共沉淀法制备Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+长余辉发光粉体.研究了H3BO3的加入对粉体的相组成,晶体结构,发光性能与长余辉特性的影响.结果表明,加入的H3BO3大部分不进入晶格,作为助熔剂有利于Sr4Al14O25相的形成,一小部分H3BO3进入晶格中取代Al3+离子并且对Sr4Al14O25∶Eu2+、Dy3+长余辉发光粉体的发光性能与长余辉特性都有显著的提高, 然而过量的H3BO3加入则会降低粉体的长余辉特性, 本实验所获得H3BO3合适的添加量为0.7mol.     

溶胶-凝胶法制备CaAl_2SiO_6:Eu~(2+)荧光粉及其光学性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了CaAl2SiO6∶Eu2+荧光粉,利用X射线衍射仪、荧光光谱仪、热分析仪对其结构和光学性质进行了研究.结果表明,样品经1 000℃CaAl2SiO6∶Eu2+荧光粉在430 nm附近的发光峰为Eu2+中心的4f65d1(t2g)→4f7(8S7/2)跃迁;随Eu2+离子浓度的增加,样品的发光强度先增加后降低,在Eu2+浓度为0.7 mol%时达到最大;CaAl2SiO6∶Eu2+系列荧光粉的激发峰波长在280~390 nm之内,可以作为一种新型的UV-LED用三基色荧光粉.     

热释发光-正电子湮灭法研究SrAl2O4基磷光体长余辉发光机制

利用传统陶瓷制备方法合成了长余辉SrAl2O4：Eu，Dy发光粉材料，并利用热释发光—正电子湮灭法对该材料的发光性能及机理进行了研究。研究结果表明，掺杂的Eu在基质材料中主要充当发光中心，而Dy离子主要充当陷阱能级。正电子湮灭试验结果表明，Sr0.94Al2O4：Eu0.02和Sr0.94Al2O4：Eu0.02，Dy0.04存在带负电中心的缺陷，共掺杂的Dy^3 进到Sr^2 位，同时产生一定量的Sr空位，热释发光谱结果表明，单掺杂Eu离子的磷光体中缺陷陷阱深度较深，约为0．95eV，随着Dy的共掺杂，热释发光强度相应增加，陷阱深度降为0．51eV，对于长余辉发光机制，认为陷阱能级捕获的空穴与介稳态(Eu^1 )^*的复合，导致了长余辉现象的发生，并且由于陷阱深度的变化，导致余辉性能出现较大的差异。     

水性苯丙乳液长余辉蓄能发光涂料的制备与性能

为了提高新型碱土铝酸盐掺杂稀土元素发光材料的耐水性能,并保持其良好发光性能,以硅酸钠为硅源,采用液相沉积法在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉表面包覆SiO2膜。通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、酸度计考察了包覆效果,优选了包覆反应条件。以包膜发光粉为颜料,水性苯丙乳液为成膜物质,添加适量的助剂,配制了一种水性蓄能发光涂料。用激发和发射光谱、发光亮度及余辉衰减研究了涂料及其涂膜的发光特性,优选了发光粉用量,并对发光涂料及其涂膜的其他性能进行了测试。结果表明:当SiO2包覆量为9%(质量分数),反应温度为80℃时,SiO2能均匀地包覆在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉表面,使其耐水性提高,而又不影响其发光性能;日光和一般的荧光灯都可以有效激发该发光涂料,当发光粉含量为20%(质量分数)时,水性蓄能发光涂料及其涂膜的综合性能优良,余辉时间可达12 h以上。