白光LED用新型红色荧光粉Sr5（BO3）3Cl:Eu3+的制备与发光特性

采用高温固相法合成了Sr5(BO3)3Cl:Eu3+新型红色发光材料,并对其结构和发光特性进行了研究。X射线衍射测试表明合成材料为纯相Sr5(BO3)3Cl晶体。材料的主发射峰位于587,596,613nm和626nm,对应Eu3+的5 D0→7F1,7F2辐射跃迁。监测626nm发射峰,激发光谱主峰位于392nm,可被InGaN管芯有效激发。通过时间分辨光谱测得Eu3+离子5 D0能级的荧光寿命约为2.28ms。研究了Eu3+离子掺杂浓度对Sr5(BO3)3Cl:Eu3+发光性能的影响,结果随着Eu3+离子浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为16%(摩尔分数)。计算了Eu3+离子浓度猝灭的临界距离为1.46nm。测量了不同Eu3+浓度样品的色坐标,均位于色品图红光区,符合NTSC标准。     

Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的制备及发光性能研究

采用高温熔融法制备了Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺杂的CaO-B2O3-SiO2发光玻璃材料,并用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其发光性能进行了研究。发射光谱表明,在374nm激发下,Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的发射光谱中同时观测到了红橙光、蓝光和绿光的发射带,这些发射带的混合实现了白光发射。此外,在Sm2O3和Tb4O7含量不变的情况下,随着CeO2含量的减小,Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺杂发光玻璃的发光颜色在白光区逐渐由蓝光区附近过渡到黄光区附近。     

Eu3+掺杂β-NaYF4∶20%Yb3+, 0.5%Tm3+的合成与双频光转换性能

采用高温溶剂热法合成了Eu3+掺杂的双频转换发光材料β-NaYF4∶20%Yb3+,0.5%Tm3+,并使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和光致发光谱(PL)仪对所制备样品的物相结构、形貌特征和发光性质进行了表征,通过分析发光原理,解释了上、下转换发光的竞争机制,并探讨了稀土离子Tm3+与Eu3+之间的能量转移。结果表明:所合成的β-NaYF4∶20%Yb3+,0.5%Tm3+,xEu3+为纯六方相晶体,结晶良好,颗粒尺寸在200nm左右。改变Eu3+的掺杂浓度后晶格结构没有发生明显变化,样品可在394nm和980nm光的激发下,分别发生下转换和上转换发光。     

KBaPO4:Tb3+材料制备及其发光特性

采用高温固相法合成了KBaPO4:Tb3+绿色发光荧光粉,并研究了材料的发光性质.KBaPO4:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于437、490、545、586和622 nm,分别对应Tb3+的5D3→7F4和5D4→7FJ=6,5,4,3跃迁发射,主峰为545 nm;监测545 nm发射峰,所得激发光谱由4f 7-5d1的宽带吸收(200～330 nm)和4f-4f电子吸收(330～400 nm)组成,主峰为380 nm.研究了Tb3+掺杂浓度,电荷补偿剂Li+、Na+、K+和Cl-,及敏化剂Ce3+对KBaPO4:Tb3+材料发射强度的影响.结果显示,调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可在很大程度上提高材料的发射强度.上述结果表明KBaPO4:Tb3+材料是一种很好的近紫外光激发型高效绿色发光荧光粉.     

正交试验法优化长余辉发光材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+的合成工艺

采用高温固相法在碳粉还原气氛下合成蓝色长余辉发光材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+。通过正交试验,以初始余辉亮度和余辉时间为评价指标,研究了烧结温度、Eu2+、Dy3+和硼酸的摩尔分数对发光材料余辉性能的影响。结果表明:各个因素在实验设定水平范围变化时,最佳合成工艺为烧结温度1300℃,Eu2+、Dy3+和硼酸的摩尔分数分别为2%,4%,10%。按照上述工艺条件合成的样品余辉性能最佳,初始余辉亮度可达2238mcd/m2,余辉时间超过1400s。样品具有250nm～450nm的激发范围,发射峰位于470nm。     

Li2BaSiO4∶Tb3+荧光粉的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Tb3+激活的硅酸盐基质的系列发光材料Li2BaSiO4∶xTb3+,并研究了其在紫外光激发下的发光特性.研究结果表明,样品Li2BaSiO4∶xTb3+的激发光谱最强吸收源于Tb3+的4f7→5d1跃迁宽带吸收,最强吸收峰值位于268 nm左右.在紫外光激发下该系列材料均呈现Tb3+的特征绿光发射(542nm),最佳掺杂浓度为x=0.11.样品Li2BaSiO4∶0.11Tb3+的荧光衰减曲线呈单指数衰减特征,拟合所得的寿命值为5.0ms左右.     

新型黄绿色发光材料Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+的合成及光谱分析

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型荧光粉Sr2MgSi3O9 :Tb3+、Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+,用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明,所合成的发光材料与Sr2MgSi2O7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品一次颗粒近似球形,粒径在100nm左右.Sr2MgSi3O9:Tb3+的激发光谱为一位于249nm的宽带,发射光谱主要由473、491、547、585nm等一系列发射峰组成,其中473nm(5D3→<7F3)为主发射峰,547nm(5D4→7F5)为次发射峰;样品Sr1.955MgSi3O9:Tb3+0.04,Ce3+0.005的激发光谱由峰值分别位于249和335nm的双激发带组成,其中后者为主激发带.在335nm激发下,其发射光谱由两部分组成,其中400nm附近的带状发射对应于Ce3+的发射,而491、547、588nm处的发射峰归属为Tb3+的5+D4→7FJ(J=6,5,4)跃迁发射,最强峰位于547nm,对应Tb3+的5D4→7F5跃迁.此外,探讨了Ce3+掺杂量对样品发光亮度的影响,发现Ce3+可以把能量传递给Tb3+,对Tb3+起到敏化作用.     

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。     

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。     

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.     

白光LED用Sr3-x-yMySiO5:Eux2+系列发光材料性能的研究

采用高温固相法合成白光LED用Sr3-x-yMySiO5:Eu2x+(M=mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+等)发光材料,优化荧光粉的合成条件,测定样品的光谱数据,寻找Eu2+和Mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+等的最佳掺杂量,使其在460nm蓝光激发下得到最优的光谱性能。     

Yb3+、Er3+和Eu3+共掺杂TiO2纳米带的制备与表征

通过离子交换和水热两步合成过程简单制备了Yb3+、Er3+和Eu3+共掺杂锐钛矿型TiO2纳米带。该3种离子共掺杂未导致TiO2结构和形貌发生变化。光学特性测试结果表明,由于稀土离子掺杂浓度低,Eu3+掺杂未改变由Yb3+和Er3+产生的上转换发射峰位,但可观察到因上转换发光激发的Eu3+荧光发射峰;Eu3+荧光光谱也未受到Yb3+和Er3+掺杂的影响。通过对掺杂样品上转换发光机理的考察证实,上转换发光过程是双光子过程,但TiO2和Eu3+掺杂对此发光过程有明显影响。     

Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光性能研究

通过高温固相反应制备Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光材料,利用XRD、FTIR、SEM、XPS和激发-发射光谱表征合成样品的性能。研究表明,使用Li2CO3-NH4F复合助熔剂,形成了长柱状形貌。在349nm或274nm激发下,Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发出Dy3+特征峰,色坐标接近白光区域。Gd3+→Dy3+的能量传递增强了Dy3+发光强度。Dy3+最优的掺杂浓度为2%,临界传输距离为30。Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光材料可作为潜在的单一掺杂单一组成的白光LED发光材料。     

钬掺杂对SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料。X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构。光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱。利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度。当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多。对初始亮度增强的机理做了初步的探讨。     

白光LED用Ca2SiO3Cl2:Tb3+单一基质荧光粉的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在较低温度下合成了不同浓度Tb3+掺杂的Ca2SiO3Cl2∶mTb3+单一基质白光荧光粉,并对其发光性质进行了研究。近紫外光激发下,发射光谱出现了明显的多色谱(415、440、460、486、544、595、619和700 nm)混合后发射白光。随着Tb3+浓度的增加,蓝光强度先增强后减弱,绿光不断增强,红光不断减弱,当m=0.003时荧光粉的色坐标为x=0.3174,y=0.3485,非常接近标准白光(x=0.33,y=0.33),样品呈现色温TC=6161K的正白色发光。Ca2SiO3Cl2∶Tb3+是一种具有良好白光发射的LED用单一基质荧光粉。     

稀土离子掺杂硼酸钙发光材料的合成与光谱性质

以硼砂和氯化钙为原料,主要采用化学共沉淀法成功合成了稀土离子Eu3+、Tb3+掺杂的硼酸钙发光材料。通过X射线衍射、荧光光谱对样品物相和发光性能进行了表征。探究了不同的实验条件(即不同煅烧温度、稀土离子浓度)对其发光性能的影响,样品的激发光谱表明,在800℃时,CaB2O4∶Tb3+的发光能力最强;掺杂稀土Tb3+离子的发光材料在5%时发光性能最强。在221nm紫外光激发下,样品在612nm和543nm处有Eu3+和Tb3+离子明显的特征发射峰,而且掺杂Eu3+离子的发光材料的发光性能随着Eu3+浓度的增加而增强。     

(Sr_(1-x)Ba_x)_(3-y)SiO_5:y Eu~(2+)橙红色荧光粉的制备与发光性能

采用高温固相法在还原气氛下合成橙红色荧光粉(Sr1-xBa)x3-ySiO5∶y Eu2+,并用X射线衍射仪和荧光分光光度计对合成的样品进行表征。结果表明:合成样品的晶体结构与Sr3SiO5相同,(Sr1-xBa)x3-ySiO5∶y Eu2+的荧光光谱为宽带谱,激发峰发射主峰分别位于365nm和592～609nm。随着Eu2+和Ba2+掺杂浓度的不同,样品的热稳定性和发射峰也发生了相应的变化。最终,并对其机理进行简单讨论。     

水热法制备SrMoO4:Eu3+红色发光材料及其发光性能

以Eu2O3、Sr(NO3)2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,采用水热法合成了Eu3+离子掺杂的Sr0.6MoO4∶Eu0.43+红色荧光粉。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光粉的结构和光致发光性能。结果表明,制备的荧光粉颗粒分散均匀,形状呈类四方双锥状,粒径在0.5～2μm之间,荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射出峰值位于614nm的红光,激发波长与紫外和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

钬掺杂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光性能的影响.采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料.X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构.光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱.利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度.当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多.对初始亮度增强的机理做了初步的探讨.     

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。