Ce、Gd、Ce/Tb、Gd/Tb单双掺杂ZCB基质光致发光性质

采用高温固相法在弱还原气氛下,分别合成了单掺Ce3+、Gd3+和双掺Ce3+/Tb3+、Gd3+/Tb3+的ZnO-CdO-B2O3(ZCB)基质系列荧光体.光谱分析表明:Ce3+的5d→4f(2F7/2,2F5/2)和Gd3+的8P7/2→8S7/2跃迁的强发射分别对应于427 nm和574 nm,而Ce3+/Tb3+和Gd3+/Tb3+的强发射分别对应于546 nm和548 nm.双掺Ce3+/Tb3+、Gd3+/Tb3+的荧光体比单掺Tb3+的发射强度显著增强,这表明存在Ce3+→Tb3+、Gd3+→Tb3+的能量传递,且Ce3+和Gd3+都是Tb3+的优异敏化剂.     

稀土掺杂发光玻璃的全色显示及白光发射

用高温熔融法制备了稀土Ce、Tb和Sm单掺杂和三元共掺杂的CaO-B2O3-SiO2（CBS）发光玻璃材料,并使用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其光谱学和发光特性进行了研究.光致发光图谱表明,单掺杂Ce、Tb和Sm的发光玻璃在光激发下分别出现了稀土离子Ce3＋、Tb3＋和Sm3＋的特征发射峰;同时,在374nm激发下,Ce/Tb/Sm三元共掺杂CBS发光玻璃的发射光谱中同时观测到了蓝光、绿光和红橙光的发射带,这些发射带的混合实现了白光的全色发射显示.此外,三元共掺杂发光玻璃显示出了发光颜色随稀土元素共掺杂比的可调节性,极大地扩展了其在白光发光二极管中的应用.     

稀土Eu对发光玻璃白光发射的调控

用高温熔融法制备了Eu2O3单掺和Ce/Tb/Eu三元共掺杂的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,并使用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其结构以及发光特性进行了研究.光谱分析结果表明:在394nm激发下,Eu2O3单掺杂的CBS发光玻璃的发射光谱中出现了Eu3+的特征发射峰.这些发射峰主要起源于Eu3+中的4f电子的f-f跃迁;在374nm激发下,三元共掺杂发光玻璃的发射光谱中同时观测到了起源于Ce3+、Tb3+和Eu3+的蓝色、绿色和红色的三基色发射,这些发射可进一步混合成为白光发射.此外,Ce/Tb/Eu三元共掺杂发光玻璃的发光颜色,随着Eu2O3含量的增加从蓝光逐渐过渡到白光,这显示出了发光颜色的可调节性,极大地扩展了其在白光发光领域中的应用.     

荧光粉Ba3-x-yP4O13:xCe3+,yTb3+的光谱分析

采用高温固相法合成了Ba3P4O13:Ce3+,Tb3+荧光粉.研究了单掺Ce3+、单掺Tb3+以及Ce3+、Tb3+共掺杂时的光谱性质.发现Ce3+的激发光谱呈宽带峰,发射光谱有两个峰,且两者重叠严重,用高斯双峰拟合得到峰值为340 nm和363 nm的发射峰.Tb3+的激发光谱中以220 nm的激发峰最强,测得发射光谱为5D3、5D4能级的发射,表明在此体系中能级5D3和5D4间的无辐射跃迁过程不显著.通过Ce3+、Tb3+共掺,Tb3+的荧光发射明显增强.     

Sm3+掺杂BaCeO3基发光材料的制备及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了BaCeO3:Sm3+红色荧光粉,用XRD和FL分析表征了样品的结构及发光性能。研究了Sm3+掺杂量和电荷补偿剂对其发光性能的影响。所得样品为立方晶系,荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的BaCeO3在紫外波段有两个吸收带,分别位于258nm和353nm,对应于O2-→Sm3+和O2-→Ce4+电荷迁移带;BaCeO3:Sm3+在紫外波长353nm的激发下发射出Sm3+的特征光谱,其发射峰分别位于572nm、615nm和656nm处,与Sm3+的4 G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2)电子跃迁相对应,样品发出强烈的橙红光。Sm3+的最佳摩尔掺量为0.4%,其浓度猝灭机理是Sm3+之间的离子交换作用。共掺电荷补偿剂Li+之后,BaCeO3:Sm3+的发光强度有着很大程度的提高,当Li+摩尔浓度为12%时,其发光强度达到最大。     

Tb3+激活的Ca3(BO3)2绿色荧光粉的光谱特性

采用高温固相法合成了Tb3+掺杂和Tb3+/Ce3+共掺Ca3(BO3)2荧光粉.研究比较了两者的光谱特性,发现Tb3+在273 nm、373 nm处有2个激发峰,发射光谱反映了Tb3+的特征发射,即能观察到来自5D3和5D4的发射.Tb3+/Ce3+共掺时的激发光谱在273nm、373nm处有2个激发带,但以273nm为主,发射光谱中除了明显的Tb3+外亦能观察到Ce3+的发射谱线.在相同条件下比较两者的发射光谱可以看出共掺时的能量明显增强,说明Tb3+/Ce3+之间存在能量转移.对两种荧光粉样品进行了寿命测试和比较,发现共掺时的寿命有所增强,表明Ce3+在能量转移的过程中对寿命也有一定的影响.     

Na_3YSi_3O_9:Ce~(3+),Tb~(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

O482.31 A摘要:利用高温固相法制备一系列Na33YSi3O9:Ce+,Tb3+荧光粉,通过X-射线衍射仪和光致发光光谱分别对其物相和发光性能进行表征.结果表明:在Na3YSi3O9共掺Ce3+和Tb3+并未改变其晶格结构;激发光谱主要由Tb3+的f-f跃迁以及Ce3+和Tb3+的4f-5d跃迁组成;在320 nm激发下,发射光谱出现Tb3+的f-f和弱Ce3+的5d-4f跃迁发射,其主峰来自于Tb3+的5D4→7F5跃迁;色坐标为(0.2402,0.4429);由于Ce3+对Tb3+的敏化作用和浓度猝灭,Tb3+的发射强度随着Tb3+或Ce3+掺杂量的增加先提高后减弱.Ce3+和Tb3+的最佳掺杂量分别为0.04和0.25.     

Ce和Tb共掺杂多硼酸盐荧光体的光谱特性

采用高温固相法合成了Zn4B6O13:Ce/Tb和Ca3B7O13Cl:Ce/Tb光致发光材料,它们的发射光谱峰值分别位于542 nm和553 nm绿光区,并都归属Tb 3 的5D4→7F5特征能级跃迁,由于基质的组成不同,Tb3 的发射位置有所差异.依据Dexter理论分析,确定了在这两种不同基质中存在Ce3 →Tb3 的能量传递,且Ce3 是Tb3 的高效敏化剂.     

Eu~(2+),Eu~(3+)掺杂对Sr_2MgSi_2O_7荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法分别制备Eu2+和Eu3+掺杂的Sr2MgSi2O7荧光粉.在356nm近紫外光激发下,Sr2MgSi2O7:Eu3+荧光粉呈多峰红光发射,主峰位于590nm、615nm、650nm和700nm,分别对应于Eu3+离子5D1→7FJ(J=1,2,3,4)能级的跃迁.在371nm近紫外光激发下,Sr2MgSi2O7:Eu2+荧光粉发射峰介于425~550nm之间,呈蓝光发射,主峰位于476nm,对应Eu2+的4f65d1→4f7跃迁.随着Eu2+浓度的增大,发射峰强度先增大后减弱.     

近紫外激发新型荧光粉Li_3Zn_(0.5)SiO_4∶Sm~(3+)的制备及光谱性能

用溶胶-凝胶法制备了红橙光荧光粉Li3Zn0.5SiO4∶Sm3+并研究了其发光性能。用X射线衍射、荧光分光光度计对样品进行了表征。结果表明:少量掺杂Sm3+并没有影响Li3Zn0.5SiO4的晶体结构,样品属于正交晶系,空间点群Pmnb(62)。样品的激发光谱主峰位于408nm(6 H5/2→4 L13/2)处。在近紫外408nm的激发下,样品的发射光谱由Sm3+的一系列特征跃迁构成,分别位于566nm(4 G5/2→6 H5/2)、601nm(4 G5/2→6 H7/2)、651nm(4 G5/2→6 H9/2)及710nm(4 G5/2→6 H11/2)。样品在601nm附近表现出良好的红橙光发射。研究了不同Sm3+掺杂量对样品发光性能的影响,随着Sm3+掺杂量增大,样品的发光强度先增大后减小,最佳掺量为3%。     

H_3BO_3对γ-LiAlO_2:Tb~(3+)荧光粉的发光性能的影响

利用柠檬酸溶胶凝胶法合成了绿色发光材料γ-LiAlO2:Tb3+。用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光光谱(PL)等测试手段,研究了助熔剂H3BO3对γ-LiAlO2:Tb3+的物相、形貌和发光性能的影响。结果表明,样品仍为四方晶系,在238nm的紫外激发下,跃迁发射峰位于489nm,542nm,548nm,584nm和620nm,分别对应于Tb3+的5 D4→7F6,5 D4→7F5,5 D4→7F4和5 D4→7F3的能级跃迁。硼酸的加入,有利于样品荧光和形貌的改善,其最佳掺杂摩尔浓度为1.5%。     

Eu~(3+)掺杂钠钙硅玻璃光谱性质的研究

钠钙硅普通玻璃是现在应用最广的一种玻璃,特别是用在建筑物上,研究稀土掺杂钠钙硅玻璃发光性能有实际意义。利用高温熔融法制备了Eu3+掺杂钠钙硅系发光玻璃。测试了不同浓度Eu3+掺杂下钠钙硅系玻璃的激发光谱、发射光谱,分析了Eu3+掺杂浓度对其发光性能的影响,并研究了稀土离子Tb3+、Dy3+的敏化作用对玻璃发光特性的影响。结果表明:在掺杂浓度0.1 mol%~1.0 mol%范围内没发现浓度猝灭现象;Eu3+掺杂钠钙硅玻璃用394 nm(7F0→5L6)激发时主要有5个发射带集中于(5D0→7F0-4)跃迁,对应的发射峰分别为577 nm,590 nm,611 nm,652 nm,702 nm;等摩尔量的Dy3+掺入对玻璃的发光起到敏化作用,Tb3+与Eu3+共掺时,由于Tb3+自身发光分散了激发Eu3+发光的能量从而降低Eu3+特征发射强度。     

Eu3+、Tb3+掺杂Zn4B6O13光致发光材料的研究

采用高温固相扩散方法，获得了Eu^3 、Tb^3 单掺杂和Eu^3 /Tb^3 双掺杂于过渡金属Zn4B6O13基质中的系列荧光材料，并分别研究了它们的光谱行为，其中Eu^3 位于610nm的强发射是来自^5D0→^7F2的跃迁；Tb^3 位于541nm的强发射是来自^5D4→^7F5的跃迁；Eu^3 /Tb^3 双掺杂时主要发射峰位于625nm处．通过光谱分析证明了在基质中存在Tb^3 →Eu^3 的能量传递，且Tb^3 是Eu^3 的良好的敏化剂．本文同时还讨论了温度、稀土离子浓度对材料发光特性的影响。     

共沉淀法合成YAl3（BO3）4:Ce,Tb绿色荧光粉及其性能研究

采用化学共沉淀法合成YAl3(BO3)4:Ce,Tb绿色硼铝酸盐发光材料,通过X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)光谱对其晶体结构和荧光光谱进行研究.测试结果表明:YAl3(BO3)4:Ce,Tb发光材料属于三方晶系、空间群R32,掺入Ce3+,Tb3+离子后晶格结构没有变化;发光材料的发射光谱主峰位于541 nm处的Tb3+的5D4→7F5跃迁峰,Ce3+离子对Tb3+有敏化作用;掺杂的稀土离子配比为Ce:Tb=0.3:0.1,B的掺杂量为25%,在1 100℃下、高温烧结2h的样品的荧光强度最好.     

γ-LiAlO2:Tb3+绿色荧光粉制备及其发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了γ-LiAlO2:Tb3+绿色荧光粉,研究了材料的激发和发射光谱。γ-LiAlO2:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于489、542、584和620 nm,分别对应于Tb3+的5D4→7FJ,J=6,5,4,3跃迁发射,主峰位于542 nm。监测542 nm发射峰,荧光体的最大激发峰位于238 nm,属于宽带激发。研究了Tb3+掺杂浓度及电荷补偿剂Li+对γ-LiAlO2:Tb3+材料发射强度的影响。结果表明:调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂(Li+)均可以在很大程度上提高材料的发射强度。     

Eu3＋掺杂的SiO2-NaF-YAG系氟氧化物玻璃的荧光性能研究

采用传统工艺方法制备以YAG：Eu3和Eu2 O3两种方式掺杂Eu3＋的系列SiO2-NaF-YAG系氟氧化物玻璃.研究Eu3＋离子浓度对玻璃发光强度的影响;采用XRD、红外光谱和荧光光谱研究Eu3＋离子掺杂的玻璃的结构和发光性能.XRD谱表明样品为非晶态玻璃;红外光谱的研究结果表明：玻璃是以硅氧四面体网络结构为主;发射光谱研究结果表明：发射峰来自于Eu3＋的5D0→7F0、5 D0→7F1和5D0→F2跃迁,614 nm处的特征发射峰最强.YAG∶Eu3＋形式掺杂的玻璃的发光性能较好,且Eu3＋周围的晶格场环境具有较高的对称性.在掺杂浓度0.15％ ～1.0％范围内没有发生浓度淬灭现象.     

橙红色荧光粉Mg2-x SnO4:Eu3+x发光性能的研究

采用高温固相法合成Mg2-xSnO4∶Eu3+x系列橙红色发光粉.用X射线衍射分析测定Mg2-xSnO4∶Eu3+x荧光粉的晶体结构,用F-4600荧光分光光度计测定其激发光谱和发射光谱.结果表明:Mg2-xSnO4∶Eu3+x荧光粉属于正交晶系,在250～370 nm是一个很宽的激发峰,它属于O-Eu的电荷迁移带和Eu3+的f-f高能级跃迁吸收.发射光谱由588 nm、595 nm、598 nm、617 nm4个主要发射峰组成,它们分别属于Eu3+的5D0-7F1(588 nm,595 nm,598 nm)和5D0-7F2(617 nm)跃迁,以5D0-7F1跃迁为主.具体研究激活剂Eu3+的掺杂量对Mg2-xSnO4∶Eu3+x发光粉发光性能的影响.结果表明Eu3+的最佳掺杂浓度为7%.     

Er3+/Ce3+共掺Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃光谱性质研究

制备了玻璃组分Er3+ /Ce3+ 共掺15SiO2-(85-X)Bi2O3-XB2O3-1 wt% Er2O3-Ywt.%CeO2 (X=0, 5,10, 15,20, Y=0,2 ) 系列样品;测试了样品的物理性质和光谱性质;应用Judd-Ofelt理论和Weber理论分析了玻璃中Er3+,Ce3+离子间声子辅助能量转移(PAT)效率和及其影响因素,讨论玻璃基质中B2O3含量改变引起的声子能量变化对Er3+离子荧光发射特性的影响,同时研究Ce3+ 的掺入对Er3+ 掺杂的铋硼硅酸盐光谱性质的影响.结果表明在特定的B2O3 和合适的Ce3+掺杂浓度时,Er3+ 4I11/2→413/2 与 Ce3+ 2F5/2→2F7/2之间的声子辅助能量转移(PAT)率出现一个峰值,与玻璃基质中所测得的声子能量最佳值相匹配,验证声子辅助下的Er3+/Ce3+间能量转移的有效性.提高Er3+离子Er3+ 4I11/2→413/2能级跃迁中的驰豫率,进而提高Er3+在1.5 μm波段的荧光发射特性.     

Eu3+浓度对Ca3Al2O6:Eu3+晶体结构和发光性能的影响

以β-丙氨酸和尿素为燃料,采用溶液燃烧法在低温450℃下合成制备了Ca3Al2O6:Eu3+荧光粉。样品的发射光谱由位于594 nm、617 nm、653 nm及700 nm处的4组线状峰构成,分别对应Eu3+的5D0→7Fj(j=1~4)特征跃迁,其中617 nm处的峰最强,样品呈现红色发光。考察了Eu3+掺杂浓度对晶体结构和发光性能的影响。结果呈示:随着掺杂浓度的增加晶格常数逐渐减小,[O—Al—O]的对称伸缩振动Raman峰蓝移;在低掺杂浓度时荧光强度逐渐增大,掺杂6%时达到最大,之后出现浓度猝灭现象,猝灭机制为交互作用;Eu3+的5D0→7F2与5D0→7F1跃迁强度比随着掺杂浓度的增加逐渐增大,掺杂的Eu3+主要取代处于非对称中心的Ca2+。     

Tb~(3+)/Sm~(3+)掺杂CaF_2微晶玻璃的结构和发光性质

采用传统熔融法制备Tb3+/Sm3+掺杂的SiO2-B2O3-Na2O-CaF2-NaF氟氧化物基质玻璃,通过热处理获得Tb3+/Sm3+共掺杂的CaF2的微晶玻璃.用差热分析(DTA)、X射线衍射图谱(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和荧光光谱等对样品进行分析.XRD研究结果表明:基质玻璃经680℃热处理1 h后获得了Tb3+/Sm3+掺杂的CaF2的微晶玻璃,估算的CaF2晶粒尺寸为37 nm.发射光谱研究结果表明:由于Tb3+/Sm3+进入到低声子能量的CaF2微晶中,与基质玻璃相比微晶玻璃的发射特征峰强度明显增强.同时也证实Tb3+和Sm3+之间的能量转移过程及其Sm3+离子的自猝灭现象.