红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的制备及发光特性

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)。研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂及Gd~(3+)共掺杂对荧光粉发光特性的影响。XRD检测结果显示,荧光粉的主晶相为Ca_3Y_2Si_3O_(12),属单斜晶系。荧光光谱分析表明:硅酸盐荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的发射光谱包含2个主峰,峰值分别位于590和614 nm,归属于Eu~(3+)离子从~5D_0→7~F_1和~7F_2的特征跃迁。用614 nm最强峰监测,得到激发光谱为一多峰宽带(200~500 nm)。改变Eu~(3+)离子掺杂浓度发现:随着掺杂量增加,荧光粉发光强度先增加后降低,最佳掺杂量为20 mol%;讨论了几种助熔剂的影响:NaCl、CaF_2作为助熔剂,对荧光粉的发光强度影响不大,H_3BO_3作为助熔剂降低荧光粉的发光强度,而NH_4F能显著提高荧光粉的发光强度;Gd~(3+)可以作为一种很好的共激活剂,敏化Eu~(3+)离子发光。     

电荷补偿剂对红色发光材料CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)发光性能的影响

采用高温固相法在1 500℃保温4h的条件下合成了CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)红色发光材料。通过发光性能测试表征了Mn4+浓度、Na+、Li+、K+以及Mg2+等掺杂离子对材料发光性能的影响。研究发现,在紫外和蓝色波段均可有效激发CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+),其发射主峰位于652nm的深红色光波段,其两侧的肩峰(640、666nm)可归属为声子副带发射。研究结果表明,Mn4+的最佳掺杂浓度为0.05 mol%;共掺的Na+、Li+、Mg2+、K+均可有效提高CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)的发光强度,其中Na+和Li+的最佳掺杂浓度均为5mol%时的发光强度可被提高2倍以上。因此,CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)是一种潜在的可用于提高LED显色性的红色发光材料。     

Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)的高温固相合成及发光性能

采用高温固相法合成了Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)荧光粉,在365nm紫外灯照射下发红色荧光。样品通过XRD、SEM以及荧光光谱分析,探讨了煅烧温度、Mn4+掺杂浓度以及助熔剂H3BO3对样品发光性能的影响。结果显示,在温度高于1400℃条件下合成的Sr2MgAl22O36:Mn4+荧光粉均为Sr2MgAl22O36单相,可被紫外、近紫外及蓝光激发,其发射光谱的峰位分别位于645,659,671nm,归结为Mn4+的2E-4A2跃迁发射;Mn4+的猝灭浓度为1.2%(摩尔浓度),助熔剂H3BO3最佳掺杂量为反应混合物的2%(质量分数)。     

Ca_2AlSi_3O_2N5:Sm~(3+)荧光粉制备及发光特性

采用原位共沉淀与气氛还原氮化相结合的方法,在1100℃下制备出Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)以及稳态瞬态荧光光谱仪(PL)对合成产物的结构、微观形貌和发光特性进行了研究。在287nm紫外光激发下,测得Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)的发射光谱为1个多峰宽谱,主峰分别为602nm(4G5/2→6H7/2)和650nm(4G5/2→6H9/2)。研究了Sm~(3+)掺杂浓度对Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)红光荧光粉发光性能的影响。结果表明,随着Sm~(3+)掺杂浓度增大,发光强度先增大后减小。     

Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的合成及发光性能（英文）

以Na_2SO_4和K_2SO_4为熔盐,采用熔盐法合成了一维Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和光谱仪等方法对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能进行表征。考察了烧结温度、Eu3+掺杂浓度对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,原料混合物在1100℃空气中煅烧2 h可合成纯相、表面光滑的Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的长度大于10μm,宽度为500～800 nm。在270 nm紫外光的激发下,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒呈红光发射,最强发射峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%。     

溶剂热-溶胶凝胶两步法合成(Y,Gd)(P,V)O_4:Eu~(3+),Bi~(3+)荧光粉及其发光研究

采用溶剂热-溶胶凝胶两步法合成了(Y1-z,Gd z)1-x-y(P z,V1-z)O4:x Eu3+,yBi3+系列红色荧光粉。用XRD、SEM和荧光分光光度计,对试样的晶体结构、表面形貌及发光性能进行了表征。结果表明:样品为四方晶系,掺杂离子的加入对基质晶体结构影响不大;样品形貌均一,呈短杆状或椭圆状;激发光谱由位于250~400 nm的O2--V5+带和Eu3+-O2-带组成;最强发射峰位于619 nm,归属于Eu3+的5D0→7F2特征跃迁发射;Eu3+的最佳掺杂量为5 mol%(x=0.05);掺杂Bi3+、Gd3+、P5+后,样品发射强度得到显著提高,Bi3+的掺杂还会使激发带红移至400 nm。说明这类荧光粉是可用于近紫外芯片激发的白光LED用红色荧光粉。     

柠檬酸螯合法制备BaHfO3:Ce3+纳米材料及其发光特性

通过柠檬酸螯合法合成BaHfO3:Ce3+纳米粉体.采用TG-DTA、XRD、SEM等手段对粉体进行了表征,用荧光光度仪分析样品的激发光谱和发射光谱.结果表明:在CA:EG=1:3的条件下得到干凝胶前驱体,经1050 ℃煅烧2 h,合成出结晶度高、近似球形、粒径尺寸约为40 nm的BaHfO3:Ce3+纳米粉体.Ce3+掺杂浓度为0.9 mol%的BaHfO3:Ce3+样品激发光谱和发射光谱的相对强度最大.激发光谱有两个较宽的谱带,发光峰值分别在393和445 nm波长处最大.样品在393和445 nm的发射光谱都是由两个发光带组成,在530和590 nm波长处存在最大峰值,对应掺杂Ce3+的5d→2F5/2和5d→2F7/2发光跃迁.然而这两条发射光谱有明显不同,这是因为Ce3+离子的4f基态由两个能量差约为2000 cm-1的能级组成.     

白光LED用Y3Al5O12:Mn4+红色荧光粉的发光性质（英文）

用高温固相反应法制备了Mn4+掺杂的Y3Al5O12荧光粉。研究了其发光性质。在467nm光激发下,这种荧光粉发出红光。主要的发射峰位于643和670nm,均属于Mn4+的5E→4A2跃迁。Mn4+的最佳掺杂浓度为1mol%。Y3Al5O12:0.01Mn4+荧光粉的色坐标值(0.701,0.299)位于红色区域。监测670nm发射得到的激发光谱由峰值分别位于410,450,468,474,482和494nm宽激发带组成,归属于Mn4+的4A2→2T2,4T2激发跃迁。测得了670nm荧光衰减曲线,得到了对应Mn4+浓度为0.001,0.005,0.01,0.03,0.05的样品相应的荧光寿命分别为1.35±0.07,1.14±0.06,1.09±0.05,0.87±0.04,和0.63±0.04ms。这些结果表明在制备白光LED过程中在Y3Al5O12:Ce3+荧光粉中能添加Y3Al5O12:Mn4+红色荧光粉而显著改善白光LED器件的显色指数。     

Y_2O_3:Eu,Tb纳米荧光粉的制备与发光性能

以氧化钇、氧化铕、氧化铽、硝酸、柠檬酸等为原料,采用溶胶凝胶法制备Y_2O_3:Eu,Tb荧光粉体。通过X射线衍射分析(XRD)研究前驱体煅烧产物随温度变化的过程,用透射电镜(TEM)观察粉体的显微形貌,使用荧光光谱仪分析样品的激发和发射光谱。结果表明,1100℃煅烧3h可以得到结晶良好的纳米粉体,颗粒呈不规则形状,粒径分布在30~100nm之间。Y_(2(1-x))O_3:Tb_(2x)的粉体具有良好的发光性能,最佳掺杂浓度为1.0mol%。Y1.98-2xO_3:Eu0.02,Tb_(2x)粉体的发光同时表现出Eu~(3+)和Tb~(3+)的发光特征,两种离子之间存在能量传递,当Tb~(3+)离子用量大于1.0mol%时,出现浓度猝灭。     

绿色发光材料NaLa(MoO_4)_2:Tb~(3+)的微波辅助溶胶-凝胶法制备及其性质

采用微波辅助溶胶-凝胶法制备了系列绿色发光粉NaLa31-x(MoO4)2:Tb+x(x=0.02,0.1,0.15)。用X射线粉末衍射仪和荧光分光光度计等分析和表征所合成样品的物相结构和发光性质。结果表明:所合成的NaLa(MoO4)2:Tb3+晶体结构与NaLa(MoO4)2相似,属四方晶系结构;样品的激发光谱为位于250~350 nm的1个宽带,最大激发峰位于300 nm处;发射光谱由一系列尖峰组成,最强的发射峰位于544 nm处,归属于Tb3+的5D4-7F5跃迁。NaLa(MoO4)2:Tb3+的发光强度随Tb3+掺杂浓度的增加逐渐加强,当Tb3+浓度为10 mol%时发光强度最大,而后随Tb3+浓度的增加而降低,发生浓度猝灭。根据Dexter能量共振理论,该浓度猝灭系Tb3+的电偶极-电偶极的相互作用所致。通过含氧酸根阴离子(SO2-4)的掺杂有效提高了NaLa(MoO4)2:Tb3+体系的发光亮度。     

LaMgAl11O19: Mn2+和LaMgAl11O19:RE, Mn2+(RE=Eu2+, Gd3+)的发光特性

以H3BO3作助熔剂,用高温固相法在1150℃、保温4 h的条件下成功制备了LaMgAl11O19:Mn的单相粉末样品并研究了其真空紫外光激发下的一系列发光特性.在紫外光(254 nm)激发下,LaMgAl11O19:Mn不发光;真空紫外光(147 nm)激发下,观察到Mn2+很强的3d5→3d44s的跃迁发光,峰值位于516 nm,结果表明,Mn2+的掺杂浓度在0.05 mol/mol时发光最强.为了继续增强LaMgAl11O19中Mn2+的发光强度,在固定Mn2+的浓度为0.05 mol/mol的条件下又合成了LaMgAl11019:(Eu2+,Mn2+)与LaMgAl11O19:(Gd3+,Mn2+),利用(Eu2+,Mn2+)和(Gd3+,Mn2+)间存在有效的能量传递的特性,很好的达到了增强Mn2+的发光的目的.     

共沉淀-热处理工艺合成YAG:Ce3+荧光粉的研究

采用共沉淀法制各Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce3 )荧光体前驱粉末,采用差热分析(DTA)、傅里叶红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等测试分析手段,对凝胶经不同温度烧成的Y3Al5O12:Ce3 荧光粉的成相过程、晶体结构及其发光性能进行了测试与分析.DTA和XRD结果表明,经1200℃煅烧后,凝胶转变为单相性良好的YAG立方相,空间群为Ia3d(230).PL谱测试结果表明,煅烧热处理获得的YAG:Ce3 荧光粉的激发光谱由2个主峰位于340nm和469 nm的激发峰组成,分别对应于2F5/2→5D和2F7/2→5D的跃迁;发射谱主峰位于537 nm,属于Ce3 的5d→4f特征跃迁发射.不同Ce掺杂浓度的YAG:Ce3 荧光粉的发光性能研究结果表明,随着Ce掺杂浓度增加,荧光粉发光强度先增加后减小,呈现浓度淬灭现象,当x=0.06时,发光强度达到最大值.     

Cr~(3+)掺杂LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的制备及性能

采用高温固相法合成了Cr~(3+)掺杂的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料,研究了掺杂量对材料物理性能和电化学性能的影响。利用XRD、SEM对材料的结构和形貌进行了表征。结果显示,样品具有棱边清晰的尖晶石形貌。讨论了不同Cr~(3+)掺杂量对LiCrxNi_(0.5-0.5x)Mn_(1.5-0.5x)O_4(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)正极材料性能的影响。充放电测试、循环伏安和交流阻抗测试结果表明:当Cr~(3+)的掺杂量为x=0.1时(LiCr_(0.1)Ni_(0.45)Mn_(1.45)O_4)正极材料的性能最好,0.1、0.5、1、2及5 C的首次放电比容量依次为131.54、126.84、121.28、116.49和96.82 mAh·g~(-1),1 C倍率下循环50次,容量保持率仍为96.5%。     

Eu/Tb共掺杂Y_2O_3荧光粉的发光性质研究（英文）

稀土掺杂荧光粉在固态照明中有良好的应用前景。这里用固相法合成了Y_2O_3:Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉,粉的相结构用X射线衍射仪进行了表征,发现合成了纯相Y_2O_3,掺杂的稀土离子未对基质结构产生影响。稀土离子单掺杂的Y_2O_3荧光粉在各自特征领域表现出良好的发光性质,Y_2O_3:Tb~(3+)发射出亮绿光,而Y_2O_3:Eu~(3+)发射出亮红光颜色。调控它们的浓度,可以在Y_2O_3:0.2%Eu~(3+),2%Tb~(3+)处实现白光,详细分析了它们的发光光谱,计算了它们的色坐标,对应的CIE色坐标分别标记在色坐标图中。     

白光LED用新型红色荧光粉SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)的合成及性质

以Na2CO3为电荷补偿剂,采用凝胶-燃烧法合成新型红色硅酸盐发光材料SrMgSi2O6:Eu3+。用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计等对合成产物进行分析和表征。结果表明：SrMgSi2O6:Eu3+ 的晶体结构与Sr2MgSi2O7相同,同属四方晶系。样品SrMgSi2O6:Eu3+的激发光谱在220～300 nm出现一宽带吸收,归属于O2--Eu3+之间的电荷迁移,300 nm以后出现的锐线峰为Eu3+的f-f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发。发射光谱由两个强发射峰组成,位于592和618 nm处,分别属于典型的Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。此外,研究发现：共掺Gd3+或Ti4+均能敏化Eu3+的发光,可有效提高样品的红光发射。因此,SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)有望成为一种与InGaN管芯匹配的白光LED用红色荧光粉     

白光LED用新型YAG:Ce玻璃陶瓷的制备与发光性能

以NH_4H_2PO_4、SrCO_3、Na_2CO_3、Li_2CO_3、ZnO、H_3BO_3和Sb_2O_3为原料,采用熔融淬冷和后续球磨制备磷酸盐玻璃粉体。将玻璃粉与YAG:Ce荧光粉均匀混合,利用二次熔融制得YAG:Ce块体荧光玻璃陶瓷。利用XRD、SEM、荧光光谱仪等研究玻璃陶瓷的相组成、显微结构和发光性能。结果表明:荧光粉均匀分布于玻璃基体中并得到很好地保存,没有发生化学分解反应。激发光谱在340 nm和460 nm处有两个激发峰。发射光谱在530nm左右有一宽峰,属于Ce3+的5d→4f特征跃迁发射。通过对不同熔融温度、不同荧光粉浓度和不同厚度的荧光玻璃陶瓷进行发光性能表征,发现最佳荧光粉掺杂浓度、最佳熔融温度和最佳样品厚度分别为8%(质量分数),900℃和1.5 mm。该玻璃陶瓷封装蓝光芯片所得白光LED器件在540 mA驱动下的发光效率为93.4 lm/W,色坐标为(0.306,0.331),色温为6867 K,显色指数为72。研制的玻璃陶瓷是一种可用于白光LED的新型荧光材料。     

Er~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的上转换白色荧光和铁电性能

通过化学溶液沉积法制备了Er~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺杂的Bi_4Ti_3O_(12)薄膜,并研究了薄膜的上转换荧光和铁电性能.在980 nm红外光的激发下,薄膜的室温发射光谱在可见光区域显示岀4个发射带,分别是峰值为478 nm的蓝光发射带,对应Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6能级跃迁;峰值为527和548 nm的绿光发射带,对应Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)和~4S1/2→~4I_(15/2)能级跃迁;峰值为657 nm的红光发射带,由Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)和Tm~(3-)的~1G_4→~3F_4能级跃迁产生的发射带复合而成.荧光的颜色可以通过改变Er~(3-),Tm~(3+),Yb~(3+)离子的掺杂浓度加以调节.在固定Tm~(3+),Yb~(3-)浓度的Bi_(3.59-x)Er_xTm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12)(BEr,TYT)薄膜中,随着Er~(3+)浓度的增加,红、蓝光和绿、蓝光的强度比均增加,Er~(3+)离子的淬灭浓度为1.75‰(摩尔分数,下同);在固定Er~(3+),Yb~(3+)浓度的Bi_(3.593-y)Er_(0.007)Tm_yYb_(0.4)Ti_1O_(12)(BETm_yYT]薄膜中,随着Tm~(3+)浓度的增加,绿、蓝光和红、蓝光的强度比均降低,Tm~(3+)的淬灭浓度为2.5‰;在固定Er~(3-),Tm~(3+)浓度的Bi_(3.98-x)Er_(0.01)Tm_(0.01)Yb,Ti_3O_(12)(BETYb,T)薄膜中,随着Yb~(3+)浓度的增加,蓝、绿光和红、绿光的强度比均增加,Yb~(3-)对Er~(3-)发射的荧光淬灭浓度小于5%,而对Tm~(3-)发射的荧光淬灭浓度大于18%.Bi_(3.5#15)Er_(0.0045)Tm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12)薄膜上转换荧光值为(0.31,0.34),最接近标准白光的色度坐标(0.33,0.33).在不同功率的红外激光激发下,薄膜荧光的色度坐标变化幅度很小,说明薄膜具有较好的颜色稳定性.通过分析薄膜荧光的上转换机制,从Er~(3+)向Tm~(3-)有明显的能量传递发生,使光谱中红、绿、蓝光的相对强度和稀土离子的淬灭浓度发生明显变化.薄膜的铁电性能测试表有,当Er~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+)掺杂的总浓度约为10%时(Bi_(3.5815)Er_(0.0085)Tm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12),薄膜的铁电剩余极化强度达到最大值,为27.8μC/cm~2.     

EDTA辅助水热法制备NaGd_(0.79-x)Y_xF_4:Yb~(3+),Er~(3+)固溶体上转换性能的研究（英文）

通过EDTA辅助的水热法合成了Yb~(3+)/Er~(3+)共掺NaGd0.79-xYxF4固溶体。XRD与TEM结果表明成功制备出直径约为20nm的纳米颗粒。通过光谱显示,系列样品在980nm激光激发下,观察到了位于540,656nm的发光,分别归因于Er~(3+)离子2H11/2,4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2跃迁,并且通过调节Y~(3+)/Gd~(3+)比例,显著增强了Er~(3+)的上转换发光强度。与此同时,Y~(3+)完全取代Gd~(3+)时,Er~(3+)上转换发光强度最强。EDX结果表明,Yb~(3+)在NaGdF4与NaYF4基质中具有不同的固溶度,并进一步讨论了可能的上转换发光机理。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料的制备与性能

利用共沉淀法制备了Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和上转换发射光谱(UPL)对合成样品的物相结构、形貌、化学成分和光学性能进行研究,并对Er~(3+)和Yb~(3+)的掺杂量(摩尔分数,%)对合成样品的物相结构及上转换发光性能的影响进行分析。结果表明:制备样品为纯相四方晶系的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4晶体,Yb~(3+)的掺杂量对产物的物相结构无显著影响。所制备产物在980nm的近红外光激发下,发射出Er~(3+)特征的上转换绿色光,其绿色光色纯度达到96%以上,色温接近日光。YPO_4:1%Er~(3+)/20%Yb~(3+)样品具有相对更优的上转换发光性能;过高浓度Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂导致样品出现浓度猝灭现象。此外,对制备样品的上转换发光材料发光机制及能量跃迁机理进行了讨论。     

CaAl_(12)O_(19):Tb~(3+),Ce~(3+)发光粉体的燃烧合成与表征

采用燃烧法合成Tb3+,Ce3+掺杂的CaAl12O19发光粉,样品经紫外光激发后发明亮的黄绿光.使用X射线衍射仪、扫描电镜对所合成样品进行物相和显微结构分析.结果表明:所合成的发光粉晶相为CaAl12019,合成物由微米级微小晶粒构成,随着燃烧引发温度的升高,样品的结晶程度相应提高,晶粒尺寸增大.荧光分光光度计测定了所合成样品的激发光谱和发射光谱,其激发峰和发射峰显示CaAl12O19:Tb3+,Ce3+的发光主要是由Tb3+的4f组态电子的5D4→7FJ跃迁产生,Ce3+将吸收的能量传递给了Tb3+而起敏化剂作用.