蓝色荧光粉Sr_(2-x)B_5O_9Cl:xEu~(2+)的合成及Tb~(3+)掺杂的影响

采用高温固相法在还原气氛下合成了Sr2-xB5O9Cl:xEu2+蓝色荧光粉,为四方晶系结构。Sr2-xB5O9Cl:xEu2+的激发光谱为一强而宽的谱带组成,发射光谱是位于439nm附近的宽带发射。研究了Sr2-xB5O9Cl:xEu2+荧光粉的最佳合成温度以及Eu2+及Tb3+的浓度对样品发光性能的影响。结果表明:温度为850℃、Eu2+和Tb3+的掺杂浓度分别为8%和4%时,Sr2-xB5O9Cl:xEu2+发光粉的发光强度最好。Sr2-xB5O9Cl:xEu2+中Eu2+发光中心的浓度猝灭主要是由于电四极-电四极相互作用引起的。     

红色发光粉Li_2MSiO_4∶Eu~(3+)(M=Ba,Sr)的合成与光谱性能

采用凝胶-燃烧法制备Li2MSiO4∶Eu3+(M=Ba,Sr)红色荧光粉。该荧光粉为六方晶系结构。以395nm的近紫外光激发样品,Li2MSiO4∶Eu3+荧光粉发红光。当Eu3+掺杂摩尔分数x在0.05~0.4的范围内时,随Eu3+浓度的增加,发光强度增加,当x=0.3时达到最大值,x继续增加时,出现浓度猝灭现象。Li2Ba0.7SiO4∶0.3Eu3+比Li2Sr0.7SiO4∶0.3Eu3+发光亮度提高20%。该荧光粉能够有效吸收395nm附近的近紫外光,适合做350~410nm InGaN管芯激发的白光LED用红色荧光粉。     

Eu2+掺杂硅基氮氧化物荧光粉的制备与发光特性

为获得接近太阳光的自然发光效果,制备了Eu2+掺杂的硅基氮化物系列荧光粉,并对其发光特性及原理进行研究.采用碳热还原氮化法制备了Eu2+掺杂Sr Si O3-Sr2Si5N8-Sr Si2O2N2红色荧光粉.利用X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计、MS-CASTEP对产物物相、发光光谱、电子结构进行了测试分析.结果发现:通过调节煅烧工艺参数,可同时获得2种主要物相或者单一物相的荧光粉;所制备的荧光粉,能够在350~400 nm范围内被UVLED很好地激发,根据主晶相的不同,产物的发射光谱可以在400~700 nm波段内调控.采用第一性原理分析了发射峰位于650 nm附近橙红色主晶相Sr2Si5N8∶Eu2+的电子结构和光物理性能,发现该物相为直接带隙半导体材料,Eu2+的4f轨道对费米面电子峰起主要作用.Eu2+掺杂Sr Si O3-Sr2Si5N8-Sr Si2O2N2是优良的、颜色可调控的红色荧光粉材料.     

还原气氛和激活剂浓度对Sr_(3-x)SiO_5∶xEu荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法制备了Sr3-xSiO5∶xEu荧光粉,研究了不同还原气氛对该荧光粉的物相结构、发光性能和颗粒形貌的影响。结果表明,不同还原气氛下制得的荧光粉样品的物相结构与Sr3SiO5基本一致,但都含有Sr2SiO4中间相;还原气氛中氢气比例越高,样品发光强度越高,而且样品颗粒越大。此外,Eu2+离子浓度在1%~9%(摩尔百分数,下同)之间变化,发射光谱峰值从575nm红移到588nm。Eu2+离子浓度为5%时,发光强度最大,达到123.5(Eu2+离子浓度为1%时发光强度为100)。     

Eu3+掺杂对Li2BaSiO4荧光粉发光性能的影响

采用凝胶-燃烧法制备了Li2BaSiO4∶Eu3+红色荧光粉。用X射线衍射分析(XRD)表征了Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的结构,重点考察了激活剂Eu3+的浓度对Li2BaSiO4∶Eu3+发光强度的影响。结果表明,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉为六方晶系结构。以394nm的近紫外光激发样品,Li2Ba1-xSiO4∶xEu3+荧光粉发红光,其中以614.4nm发射峰发光最强。在800℃灼烧3h条件下,当Eu3+的浓度为5.5%时,Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发光性能最佳。Eu3+的掺杂对Li2BaSiO4∶Eu3+荧光粉的发射光谱的峰形和峰位无明显影响。     

Eu2+离子在Sr2Al6O11基磷光体中发光行为的研究

研究了不同Eu掺杂浓度对Sr2Al6O11基磷光体发光性能的影响。结果发现，当Eu掺杂浓度低于0.01mol时，在其发射光谱中存在403和493nm的主发射峰，对应着Sr2Al6O11基质中Sr的两种不同位置Sr1和Sr2位。随着Eu掺杂浓度增加，由于能量传递作用，导致403nm的发射峰消失，493nm的发射峰增强。余辉衰减曲线表明，未掺杂Dy的磷光体没有余辉性能，当Eu掺杂量在0.01mol时，余辉性能最好，进一步提高Eu的掺杂量，由于浓度猝灭作用，导致发光性能下降。     

Eu2+离子在Sr2Al6O11基磷光体中发光行为的研究

研究了不同Eu掺杂浓度对Sr₂Al₆O₁₁基磷光体发光性能的影响.结果发现,当Eu掺杂浓度低于0.01mol时,在其发射光谱中存在403和493nm的主发射峰,对应着Sr₂Al₆O₁₁基质中Sr的两种不同位置Sr1和Sr2位.随着Eu掺杂浓度增加,由于能量传递作用,导致403nm的发射峰消失,493nm的发射峰增强.余辉衰减曲线表明,未掺杂Dy的磷光体没有余辉性能,当Eu掺杂量在0.01mol时,余辉性能最好.进一步提高Eu的掺杂量,由于浓度猝灭作用,导致发光性能下降.     

Eu2+在Sr2SiO4·SrCl2材料中的发光特性

采用高温固相法制备了Sr2SiO4.SrCl2∶Eu2+荧光粉,并研究了材料的发光特性。X射线衍射结果显示,Sr2SiO4.SrCl2∶Eu2+材料是由SrCl2∶Eu2+和Sr2SiO4∶Eu2+构成的复合化合物。以320nm紫外光作为激发源,测得材料的发射光谱呈宽谱特征,覆盖350～600nm。在0.5%～2%范围增大Eu2+掺杂量时,位于蓝色光区域的发射峰位置没有变化,为403nm,处于长波方向的发射峰呈现出先红移、后蓝移的变化趋势,但两发射峰的强度均明显减小。监测两发射峰,所得结果分别对应SrCl2∶Eu2+和Sr2SiO4∶Eu2+材料的激发光谱,覆盖250～400nm。分析认为,材料的光谱分布及发射强度的变化与晶场环境及处于不同Sr2+格位上Eu2+间的能量传递等有关。     

稀土多钨酸盐红色荧光粉在白光LED中的应用研究

利用高温固相法合成了Ca9Gd2W4O24:Eu3+和Sr9Gd2W4O24:Eu3+两个系列四钨酸盐体系以及Ca3La2W2O12:Eu3+二钨酸盐体系荧光粉,对比其荧光性能,结果发现此三种多钨酸盐荧光粉在395nm的近紫外和460nm的蓝光区都有较高的激发强度,与现有商业化近紫外光、蓝光LED芯片的发射光谱吻合,可以被这两种LED芯片有效激发,发射色纯度较高的红光,是潜在的紫光和蓝光转换型白光LED用红色荧光粉.Eu3+离子在Ca9Gd2W4O24和Sr9Gd2W4O24两个四钨酸盐体系中没有浓度猝灭效应,而在Ca3La2W2O12二钨酸盐体系中的最佳掺杂浓度为40%.以其中性能优良的Ca9Eu2W4O24、Sr9Eu2W4O24和Ca3La1.2Eu0.8W2O12结合400nm发射的紫光InGaN芯片以及460nm发射的蓝光InGaN芯片制备LED器件,探讨稀土多钨酸盐红色荧光粉在白光LED中实际应用存在的优点和局限性.     

Mg2+离子对Sr2Al2SiO7∶Eu2+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∶Eu2 荧光体及掺入Mg离子后Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2 (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,Eu2 离子部分取代Sr2 格位进入Sr2Al2SiO7晶格.Sr2Al2SiO7∶Eu2 荧光体激发谱由峰值位于326nm附近的宽带构成,属于Eu2 的4f→5d 跃迁吸收带;发射光谱主峰位于约500nm,属于Eu2 离子4f65d→4f7跃迁导致的宽带发射.XRD结果表明Mg2 添加浓度从x=0.1～1.0增加,Mg2 离子以取代离子形式进入Sr2Al2SiO7晶格.Mg2 离子添加浓度x=0.1时对Sr2Al2SiO7∶Eu2 发射光谱影响不大,Sr1.9Mg0.1Al2SiO7∶Eu2 0.02发射主峰仍位于500nm;x＞0.2后,Mg2 离子取代Sr2 离子使晶体场强度减弱,Eu2 离子5d能级晶场劈裂减小,导致Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2 发射峰蓝移至460nm.     

Eu2+在KNaCa2（PO4）2中的发光及晶体学格位

采用高温固相法制备了KNaCa2(PO4)2:Eu2+蓝色荧光粉,并研究了材料的发光特性.在400 nm近紫外光激发下,材料呈非对称的单峰发射,主峰位于470 nm.监测470 nm发射峰,对应的激发光谱覆盖200~450 nm,主峰位于400 nm,说明材料能够很好的吸收紫外?近紫外光,发射蓝色光.利用van Uitert公式计算了Eu2+取代KNaCa2(PO4)2中Ca2+时所占晶体学格位,得出461和502 nm发射分别归属于八配位和六配位的Eu2+发射.研究了Eu2+掺杂浓度对KNaCa2(PO4)2:Eu2+材料发射强度的影响,结果显示Eu2+的最佳掺杂浓度为1mol%,利用Dexter理论得出其浓度猝灭机理为电偶极?电偶极相互作用.     

碳热还原氮化法合成稀土掺杂氮系荧光粉

采用碳热还原氮化法(CRN)制备了Eu2+掺杂SiN4-基氮化物、氮氧化物以及氧化物LED用荧光粉,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其结构和形貌进行分析,并通过激发-发射光谱研究了相关荧光粉的光谱特性。结果表明,随着氮化时间的延长以及氮化温度的升高,Eu2+掺杂的SrSiO3∶Eu2+、SrSi2O2N2∶Eu2+、Sr2Si5N8∶Eu2+荧光粉的主要成分比例发生变化,从而导致激发峰位发生变化,主要发射波长出现红移。这类荧光粉能够被近紫外-蓝光之间的光谱激发,呈现出橘红色、黄色、黄绿色、蓝绿色光发射。     

白光LED用LiY(MoO_4)_2∶RE~(3+)(RE=Eu,Sm,Pr)荧光粉的制备与性能

采用水热法制备了LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对该系列荧光粉的物相、形貌进行了表征。结果表明,稀土离子的掺入没有改变荧光粉的晶相,3种稀土离子的加入使得LiY(MoO4)2粉体形成片层状结构。利用PL(光致发光光谱)对样品的发光性能进行了测试,分析了稀土离子掺杂浓度对发光强度的影响并进行浓度猝灭机理分析,结果表明,Eu3+、Sm3+、Pr3+最佳掺杂浓度分别为7%,4%和1.5%。LiY(MoO4)2∶Eu3+荧光粉能够很好地被395nm的紫外光和465nm的蓝光有效激发而发射红光,而Sm3+和Pr3+掺杂的LiY(MoO4)2分别在406和453nm激发下,发射出650和657nm的红光,LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉有望成为白光LED用红色荧光粉。     

荧光粉Sr3-x-yAl2O6∶xCe3+,yEu2+的制备及其发光特性

采用高温固相反应法制备了Sr3-x-yAl2O6:xCe3+,yEu2+(x=0,y=0;x=0.04,y=0;x=0.04,y=0.02;x=0.04,y=0.04;x=0.04,y=0.06;x=0.04,y=0.08;x=0,y=0.04)荧光粉,研究其相组成与荧光特性,结果表明,样品具有单相Sr3Al2O6晶体结构。在360nm波长的紫外光激发下,Ce3+离子辐射出峰值在434nm附近的宽谱蓝光。通过能量传递作用,Eu2+离子辐射峰值为517nm左右的宽谱绿光。Ce3+和Eu2+的荧光组合获得了色坐标为(0.2611,0.3313)的近白光发射。样品的激发光谱分布在250～400nm的波长范围,这种荧光粉有望在紫外或近紫外激发的白光LED中获得应用。     

Eu^3＋掺杂浓度对LaInO3∶Eu^3＋红色荧光粉发光性能影响及自身猝灭机理研究

采用高温固相反应法合成了新型LaInO3∶Eu3＋红色荧光粉。晶体物相和发光性能分别用XRD、荧光分度计进行表征。XRD图谱表明在1150℃制备了纯相的LaInO3∶Eu3＋荧光粉。该荧光粉能够被394nm近紫外光和464nm蓝光有效激发,其最强发射峰位于610nm处,对应于Eu3＋离子的5 D0→7F2的特征发射。改变Eu3＋离子掺杂浓度,发射峰形状和位置基本不变,发射强度在Eu3＋离子浓度超过20%（摩尔分数）时剧烈下降,出现了浓度猝灭效应。Eu3＋位于610nm的发射自身猝灭机理是电四极-电四极的相互作用。研究结果显示LaInO3∶Eu3＋是一种有潜力的用于制造白光LED的红色荧光粉。     

Ca_(0.7)Sr_(0.3)MoO_4∶Eu~(3+),Gd~(3+),Na~+红色荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了Ca0.7Sr0.18MoO4∶0.08Eu3+、Ca0.7Sr0.18-3x/2MoO4∶0.08Eu3+,xGd3+、Ca0.7Sr0.1MoO4∶0.08Eu3+,0.01Gd3+,0.11Na+红色荧光粉,用XRD表征其物相,用荧光激发及发射光谱表征其发光性能,并进行研究。结果表明,采用该方法可得到CaMoO4物相结构。掺杂Gd3+的荧光粉发光强度得到增强,在395nm激发下,Ca0.7Sr0.18-3x/2MoO4∶0.08Eu3+,xGd3+荧光粉发红光,在616nm附近的相对发光强度最大。另外,在加入Na+作为电荷补偿剂后,发光性能有所提高。     

白光LED用钨酸盐红色荧光粉的制备及发光特性

采用高温固相法制备了NaY(WO4)2:Eu3+发光材料。分别用X射线粉末衍射(XRD)、发光光谱(PL)等手段研究了发光粉的晶体结构以及发光性能。XRD结果表明,Eu3+掺杂浓度达到25%(摩尔分数)时,仍然能够形成纯相的NaY(WO4)2:Eu3+多晶粉末。NaY(WO4)2:Eu3+的激发光谱由强度很大的宽激发带(220～300nm)和锐线谱(峰值位于393nm和465nm)组成,其中宽激发带源于O2-→W6+和O2-→Eu3+电荷转移,锐线谱属于Eu3+的4f-4f跃迁吸收,发射光谱显示随Eu3+浓度的增大,NaY(WO42):Eu3+光发射强度逐渐增大,当Eu3+浓度为20%时,发射强度达到最大,随后出现浓度猝灭。     

蓝光发射荧光粉Ba3P4O13∶Eu2+的发光特性及热稳定性

采用固相法在相对较低的温度(~840℃)下合成了一种可被紫外光激发的蓝光发射荧光粉α-Ba_(3-x)P_4O_(13)∶xEu~(2+),详细研究了其物相、发光特性与荧光热稳定性。在360nm紫外光的激发下,样品的发射光谱由峰位处于~439nm的不对称宽带组成。通过激发与发射光谱、荧光寿命测试及结构分析证实该不对称宽峰是由于Eu~(2+)在Ba_3P_4O_(13)中同时占据多个不同的格位所致。此外,Eu~(2+)在α-Ba_3P_4O_(13)中的最佳掺杂浓度约为x=0.06,其荧光猝灭机理为电偶极矩-电偶极矩相互作用。与商用绿色荧光粉(Ba,Sr)_2SiO_4∶Eu~(2+)相比,该荧光粉具有更好的热稳定性。α-Ba_3P_4O_(13)∶Eu~(2+)荧光粉有望在紫外激发的白光LED领域得到应用。     

绿色荧光粉Zn_2Ca(PO_4)_2:Tb~(3+)的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+,测定了该荧光粉的XRD图谱、激发光谱及发射光谱。XRD图谱表明在高温还原气氛下合成了纯相的荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+。该荧光粉的激发谱位于340～400nm。在紫外激发下主要发射峰位于490、544、584、622nm,对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3的特征发射。考察了Tb3+的掺杂浓度对样品发光效率的影响,分析了Tb3+的544nm发射的自身浓度猝灭机理并探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光的影响。此绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+是一种很有潜力的适于UVLED管芯激发的发光粉。     

红色蓄光材料Y_2O_2S∶Eu~(3+)的硫熔法制备及其发光性能

用硫熔法制备了系列红色蓄光材料Y2O2S∶Eu3x+(0.01≤x≤0.10)的多晶粉末样品并系统研究了其发光特性。XRD结果表明,晶胞参数c随着Eu3+含量的逐渐增大而增大,而晶胞参数a没有明显的线性变化关系,这与Y2O2S∶Eu3+的晶体结构有关。Y2O2S∶Eux3+(0.01≤x≤0.10)的激发光谱相似,在626nm发射光监控下最大激发波长约在330nm附近。在330nm激发下,随着Eu3+含量逐渐增大,发射光谱最强发射峰位置从540nm右移至626nm,观察到红色特征发射峰626nm的强度逐渐增大,在Eu3+含量为0.09时,其强度达到最大。在最佳合成条件及最佳Eu3+含量下,正在进行掺杂Mg2+和Ti4+及其发光特性的研究。