816nm光激发下Sm~(3+)掺杂NaY(WO_4)_2上转换发光性能的研究

通过水热法合成出NaY(WO_4)_2∶Sm~(3+)上转换荧光粉。该荧光粉性质通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、激发光谱以及发射光谱来表征。探讨了Sm~(3+)浓度及退火温度对NaY(WO_4)_2∶Sm~(3+)晶体结构、形貌和发光性能的影响。在Sm~(3+)浓度为1.2%,800℃退火条件下合成的样品具有最佳发光性能。利用816nm光激发NaY(WO_4)_2∶Sm~(3+),观察到了563nm处绿光,606nm处橙光以及647nm处的红光发射峰。它们分别来自于Sm~(3+)的~4 G_(5/2)→~6 H_(5/2)、~4 G_(5/2)→~6 H_(7/2)、~ G_(5/2)→~6 H_(9/2)能级跃迁。     

Er~(3+)掺杂调控NaY(WO_4)_2:Dy~(3+)的上转换发光性能

采用水热法合成出Dy~(3+),Er~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2荧光粉。利用XRD和SEM对样品的晶体结构及形貌进行表征。研究了上转换发光性能和Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁的荧光衰减曲线,并讨论了Dy~(3+)→Er~(3+)的能量传递过程。结果表明:所有合成的样品均具有NaY(WO_4)_2四方相结构;加入聚乙二醇(PEG-2000)作为表面活性剂,可得到分散性良好的微米针状球;在780 nm近红外光激发下,观察到了480 nm蓝光、576 nm黄光、531 nm及554 nm绿光发射峰,其中蓝光和黄光分别来自Dy~(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)与~4F_(9/2)→~6H_(13/2)跃迁,绿光发射由Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)和~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁产生。通过研究荧光光谱和荧光衰减曲线,证实了Dy~(3+)→Er~(3+)的能量传递过程,且该能量传递的机制为电偶极–电偶极相互作用。通过调节NaY(WO_4)_2:1.0mol%Dy~(3+),xmol%Er~(3+)荧光粉中Er~(3+)的浓度,可实现由准白光到蓝光的转变。     

固相制备Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶及发光性能

采用固相法制备了Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2系列红色荧光粉。通过荧光分析(FL)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所得粉体的发光性能、颗粒大小及形貌和物相进行表征分析。XRD分析表明制备的Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶均为白钨矿四方结构;SEM结果显示随着x的增大,Li_(4-3x)Eu_x(WO_4)_2微晶的晶粒尺寸相应增大,在0.1~0.5μm之间变化。荧光分析结果表明该荧光粉可被近紫外(395nm)光有效激发,最大发射波长位于614nm,获得纯正的红光。随着x的增大,样品中Eu~(3+)的593nm和614nm处两个特征发射峰的强度先增大后减小,当x=1.0时达到最大。     

(La,Gd)PO_4∶Pr~(3+)荧光材料的制备及上转换发光性能的研究

用水热法制备了(La_(1-x),Gd_x)PO_4∶Pr~(3+)荧光材料。用X射线粉末衍射(XRD)确定该荧光材料为单斜晶系,用荧光光谱探究了Pr~(3+)浓度及Gd~(3+)掺杂量对上转换发光效果的影响。结果表明,随着Pr~(3+)浓度的增加发光强度先增强后减弱,Pr~(3+)浓度为0.9%时,发光强度最大,达到2400cd。且掺杂适量的Gd~(3+)使发光效果增强,当Gd~(3+)掺杂量为50%(wt,质量分数)时,上转换发光性能最好,达到3600cd。在828nm近红外光激发下,可以观察到Pr~(3+)590nm处的橙黄光发射峰,来自于Pr~(3+)的~3P1→~3H_6跃迁;以及在476nm和491nm处的蓝光发射峰(Pr~(3+)的~3P_0→~3H_4和~3P_1→~3H_4的跃迁产生)。     

SrMoO_4:Pr~(3+)红色荧光粉的水热合成及光致发光

采用水热法合成SrMoO_4:Pr~(3+)红色荧光粉,使用X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FSEM)以及荧光光谱(PL)等手段研究了荧光粉的晶体结构、表观形貌及发光性能。结果表明,SrMoO_4:Pr~(3+)荧光粉为类球形的纯相结构,激发峰为450 nm、473 nm和485 nm,发射峰为606 nm、625 nm和650 nm,在650 nm呈现良好的红光发射,可与蓝光LED芯片匹配。SrMoO_4:Pr~(3+)的发光强度随着Pr~(3+)掺杂量的增大而增强,掺杂量x=0.02时发光强度最强,继续增大Pr~(3+)掺杂量出现浓度猝灭现象。Pr离子的掺入没有改变荧光粉的主晶相,在450 nm激发下样品产生红光发射,其中对应Pr~(3+)的特征跃迁3P_0→3F_2位于650 nm的发射峰最强。SrMoO_4:Pr~(3+)红色荧光粉可被蓝光LED激发产生红光,是一种性能优异的YAG:Ce~(3+)黄色荧光粉的红光补偿粉。     

可用于白光照明的单一基质荧光粉(Sr_(0.95)Mg_(0.05))_3(PO_4)_2:Eu~(2+)的发光特性

采用高温固相法合成系列Eu~(2+)掺杂的单一基质的白光荧光粉(Sr_(0.95)Mg_(0.05))_3(PO_4)_2.该荧光粉可有效被270~390nm的紫外光激发,激发波长范围与紫外LED芯片相匹配.在激发波长为350nm时,发射光谱中有两个发射峰,峰值分别位于410nm和570nm,对应于Eu~(2+)的4f65d1→4f7跃迁,是Eu~(2+)占据了基质中Sr~(2+)的十配位和六配位的两种不同的格位后,形成的两个发光中心.当Eu~(2+)的掺杂浓度为1mol%时,具有最大的发光强度,继续增加Eu~(2+)的浓度后,会出现浓度猝灭现象.通过将Eu~(2+)的掺杂浓度从0到0.01,可以使该荧光粉的CIE色坐标从(0.259 5,0.198 7)的蓝光区域逐渐移动到(0.324 5,0313 3)的白光区域.基于实验结果和理论分析计算表明,这种荧光粉是一种潜在的用近紫外光激发产生白光LED的荧光粉.     

共沉淀法制备(Y,Gd)AG∶Ce荧光粉及荧光性能研究

以碳酸氢铵为沉淀剂,采用共沉淀法合成了[(Y_(1-x)Gd_x)_(1-y)Ce_y]_3Al_5O_(12)高亮黄色荧光粉(x=0~0.5,y=0.003~0.02),通过XRD、SEM、BET比表面积和PL-PLE等方法对该荧光粉的物相及性能进行了表征。结果表明,在1200℃下煅烧4h即可得到纯石榴石相的(Y,Gd)AG∶Ce~(3+)。煅烧所得的[(Y_(1-x)Gd_x)_(1-y)Ce_y]_3Al_5O_(12)荧光粉分散性和均一性良好,在468nm激发下于535nm处呈现最强黄光发射。Ce~(3+)的猝灭浓度为1%(原子分数),猝灭机制为Ce~(3+)-Ce~(3+)间的能量互递作用。同时发现,在(Y_(1-x)Ce_x)AG中(x=0.003~0.02),最强发射峰随Ce~(3+)含量的增加而红移,同样在[(Y_(1-x)Gd_x)_(0.99)Ce_(0.01)]AG体系中(x=0~0.5),发射峰位随Gd~(3+)浓度增大也发生红移现象,归因于Ce~(3+)5d能级重心位置和晶体场劈裂的共同影响。     

Gd_2O_2S∶Pr~(3+)荧光粉的合成与发光性能研究

采用Gd(NO_3)_3、Pr_6O_(11)、HNO_3、(NH_4)_2SO_4和NH_3·H_2O为实验原料,通过共沉淀还原法合成了Gd_2O_2S∶Pr~(3+)荧光粉。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等手段对合成产物进行了表征。结果表明前驱体具有非晶态结构,在空气气氛中800℃煅烧2 h能转化为单相的Gd_2O_2SO_4粉体,该粉体在氩氢混合气氛下800℃煅烧1 h能转化为单相的Gd_2O_2S粉体。Gd_2O_2S粉体呈准球形,粒径大约1μm左右,团聚严重。PL光谱分析表明在303 nm的紫外光激发下,Gd_2O_2S∶Pr~(3+)荧光粉呈绿光发射,主发射峰位于514nm,归属于Pr~(3+)离子的~3P_0-~3H_4跃迁,Pr~(3+)离子的猝灭浓度为1mol%。     

Ce~(3+)和Sm~(3+)共掺杂钒酸钇荧光粉合成及发光性能研究

用均相共沉淀法将铈离子(Ce~(3+))、钐离子(Sm~(3+))共掺杂钒酸钇(YVO_4)制得(Sm_(0.01)Y_(0.99-x))VO_4∶Ce_x~(3+)荧光粉。采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪(PL)对制得荧光粉的晶体结构、颗粒形貌以及发光特性进行了分析。结果表明,Ce~(3+)、Sm~(3+)掺入YVO_4荧光粉的相结构仍为四方锆型结构,随着Ce~(3+)离子掺杂浓度的增大,XRD的衍射峰更加明显,SEM显示Ce~(3+)离子掺杂浓度的增大,荧光粉颗粒团聚更加严重,颗粒尺寸约80nm。荧光粉的激发峰在460nm,与蓝光LED的发射峰吻合,发射峰在580nm左右,属于橙光,且随着Ce~(3+)浓度的增加,荧光变强,有利于提高LED的显色指数。     

层层浸渍法制备Eu3+∶KY(WO4)2薄膜及其发光性能研究

采用层层浸渍法制备石英玻璃基铕离子(Eu~(3+))∶钨酸钇钾[KY(WO_4)_2][(Eu~(3+))∶KY(WO_4)_2]薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪和原子力显微镜进行表征。结果表明:薄膜由Eu~(3+)∶KY(WO_4)_2单斜晶体组成,薄膜表面粗糙度Ra=22.343nm,在262nm激发光下可发射614nm(Eu~(3+)离子~5D_0→~~7F_2跃迁)的红光,其中262nm处为钨酸根离子中的O→W的电荷转移而产生的光波段,说明WO_4~(2-)子与Eu~(3+)之间存在能量传递,614nm处的荧光寿命是0.98ms。     

SrZn(WO_4)_2∶Eu~(3+)红色荧光粉的合成及性能研究

用共沉淀法制备了适合于近紫外激发的红色荧光粉掺铕钨酸锌锶[SrZn(WO_4)_2∶Eu~(3+)],通过X射线衍射、荧光光谱对样品的结构及发光性能进行了表征。XRD分析表明样品的主衍射峰与标准卡片(JCPDS 08-0490和JCPDS15-0774)的衍射峰基本一致,说明掺杂Eu~(3+)未改变基质晶格结构。在样品的激发光谱中,394nm为主激发峰,属于Eu~(3+)的f-f跃迁吸收。在波长为394nm的紫外激发下,样品发射主峰位于616nm,归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁。当Eu~(3+)掺量为7%(mol,摩尔分数)时,样品的发光强度达到最大。     

Bi~(3+)和Ce~(3+)掺杂对Ca_(0.99)(WO_4)_(0.5)(MoO_4)_(0.5)∶0.01Eu~(3+)荧光粉体结构与发光性能的影响

采用高温固相法,分别以Bi ~(3+)和Ce~(3+)为掺杂离子,制备了红色荧光材料Ca_(0.99)(WO_4)_(0.5)(MoO_4)_(0.5)∶0.01Eu~(3+)。研究了Bi ~(3+)和Ce~(3+)的不同掺杂量分别对该红色荧光材料的相结构、显微结构和荧光性能的影响。结果表明:Bi ~(3+)、Ce~(3+)的掺入并不影响Ca_(0.99)(WO_4)_(0.5)(MoO_4)_(0.5)∶0.01Eu~(3+)晶相的形成,合成的荧光粉体结构均为四方纯相。当Bi ~(3+)摩尔掺杂量在1%(摩尔百分数,下同)~4%范围内逐渐增加时,粉体的荧光强度先增强而后降低,一定量的Bi ~(3+)掺杂能够改善粉体的形貌,而Ce~(3+)摩尔掺杂量在1%~4%范围内变化时,粉体的荧光性能呈降低趋势,粉体的颗粒不均匀,粉体表面有缺陷。     

近紫外LED用Ca_(0.92-x-y)Sr_xBa_yWO_4∶0.08Eu~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

采用高温固相法合成Ca_(0.92-x-y)Sr_xBa_yWO_4∶0.08Eu~(3+)(x=0,0.1~0.4;y=0,0.1~0.3)系列红色荧光粉。对其晶体结构、表面形貌和发光性能进行表征。结果表明:样品荧光粉为体心四方白钨矿结构;Sr~(2+)、Ba~(2+)的掺杂改变了荧光粉的形貌和尺寸;样品的激发光谱由位于350~550nm的系列激发峰构成,最强激发峰位于近紫外光区的395nm处,最强发射峰位于红光区域的617nm处,对应于Eu~(3+)的~5 D_0→~7 F_2特征跃迁;Sr~(2+)、Ba~(2+)的掺杂会改变基质的晶格参数和晶体对称性,从而提高荧光粉的发射强度,Sr~(2+)、Ba~(2+)的最佳掺杂量分别为x=0.2,y=0.15。     

KMGd(MoO4)3:Eu3+(M=Ca,Sr)红色荧光粉的制备、光谱及封装性能研究

采用高温固相法制备了两种新型的红色荧光粉KMGd_(1-x)(MoO_4)_3∶xEu~(3+)(M=Ca、Sr),并研究了它们的结构、形貌、浓度与温度猝灭效应及封装后LED灯珠的发光特性。结果表明,KCaGd_(1-x)(MoO_4)_3∶xEu~(3+)始终保持四方白钨矿结构,而KSrGd_(1-x)(MoO_4)_3∶xEu~(3+)的晶体结构则随会着Eu~(3+)离子掺杂浓度的增大而发生变化。两种荧光粉在394与465 nm处均具有较强的吸收,刚好与商用InGaN半导体芯片发射波长相匹配。在394 nm激发下,两种荧光粉的主发射峰均位于616 nm处,Eu~(3+)离子的最佳掺杂浓度分别为80%(M=Ca)和90%(M=Sr)。基于横向穿越机制分析了荧光粉的热猝灭效应,热激活能分别为0.246 eV(M=Ca)和0.250 eV(M=Sr)。两种荧光粉的荧光衰减曲线均呈单指数变化,且荧光寿命受Eu~(3+)浓度影响很小。     

溶胶-凝胶法制备高锆含量PLZST反铁电陶瓷粉体

以三水合乙酸铅(Pb(CH_3COO)_2·3H_2O)、乙酸镧(La(CH_3COO)_3)、乙酸锡(Sn(CH_3COO)_4)、乙酸锆(Zr(CH_3COO)_4)、钛酸丁酯(C_(16)H_(36)O_4Ti)为原料,采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)工艺制备(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.95)Sn_(0.01)Ti_(0.04))O_3(简称PLZST)反铁电陶瓷粉。采用DSC-TGA差热分析研究PLZST干凝胶的分解性能,用XRD和SEM对不同温度煅烧的PLZST陶瓷粉进行表征,分析煅烧温度对产物的影响。实验结果表明,PLZST干凝胶在550℃以上达到完全分解;干凝胶粉体在850℃煅烧2h,可生成较纯钙钛矿相的高锆含量PLZST陶瓷粉体,粉体颗粒呈球形,平均晶粒约为200nm。     

EuW_2O_6(OH)_3荧光粉的水热法合成及发光性能

以Eu_2O_3和Na_2WO_4·2H_2O为原料,采用水热法合成了属纯单斜相结构的EuW_2O_6(OH)_3红色荧光粉,分别采用XRD、FT-IR、SEM、PL测试手段对产物的物相组成、颗粒形貌和发光性能等进行了表征。结果表明,pH值对样品形貌有显著影响,pH=6时可以得到均匀规则的球状粉体。在394nm光的激发下,EuW_2O_6(OH)_3荧光粉的617nm发射峰在pH=6时达到最大值。     

白色荧光粉NaLa(MoO_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)的合成及荧光性能研究

粉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。研究了激活剂离子物质的量之比、助剂等反应参数对NaLa(MoO_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)发光性能的影响。实验结果表明,随着Eu~(3+)在Dy~(3+),Eu~(3+)的摩尔比中逐渐增大,Dy~(3+)的发射峰逐渐减弱,而Eu~(3+)的发射峰逐渐增强,说明Dy~(3+)和Eu~(3+)之间存在能量传递。助剂的添加有助于发光强度的增强,并对色坐标有改善作用,当添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP-40)为助剂,Dy~(3+)和Eu~(3+)的物质的量之比为1∶2时,荧光粉的色坐标(0.323,0.340)与标准的白光色坐标(0.330,0.330)接近。表明以PVP为助剂,Dy~(3+)和Eu~(3+)双掺杂的NaLa(MoO_4)_2是一种很好的近紫外光激发下的单一基质白色荧光粉。     

K_2SiF_6:Mn~(4+)发光粉的合成及性能研究

采用高效离子交换法制备K_2SiF_6:Mn~(4+)荧光粉,研究不同K/Mn原料摩尔比和不同反应时间对K_2SiF_6:Mn~(4+)荧光粉结构及性能的影响,并采用溶胶-凝胶法对制备的K_2SiF_6:Mn~(4+)荧光粉表面包覆SiO_2来提高K_2SiF_6:Mn~(4+)荧光粉的热稳定性。通过XRD,SEM,EDS,PL等方法对样品结构、表面形貌、元素组成和发光性能进行测试和分析。结果表明:当K与Mn原料摩尔比为43∶38,反应8h制备的K_2SiF_6:Mn~(4+)荧光粉样品具有立方晶系结构并且发光性能最优,在460nm的蓝光激发下,最强窄带发射峰位于630nm处(2Eg→4 A2)。包覆后的K_2SiF_6:Mn~(4+)红色荧光粉的表面上包覆了一层无定形的SiO_2,晶体结构没有改变。包覆前后荧光粉的发光性能测试结果表明包覆SiO_2的K_2SiF_6:Mn~(4+)样品的热稳定性得到改善。     

Eu3+对Na3Gd2(BO3)3∶Tb3+发光性能的影响及其能量传递

采用高温固相法制备了Na_3Gd_2(BO_3)_3∶Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉,并对样品的物相组成、微观形貌、发光性能和能量传递进行了分析。结果表明,Na_3Gd_(2-x)(BO_3)_3∶xTb~(3+)荧光粉在紫外和近紫外区域有较强的激发峰,在368nm波长激发下,发射光呈绿色,Tb~(3+)最佳掺杂量为x=0.04。随着在Na_3Gd_(1.96)(BO_3)_3∶0.04Tb~(3+)中掺入Eu~(3+),Tb~(3+)对Eu~(3+)产生了以电偶极-电偶极相互作用为主的能量传递,且传递效率随Eu~(3+)掺杂量的增加而逐渐增大。发射光谱中Tb~(3+)的发射峰强度逐渐减弱,而Eu~(3+)的发射峰强度逐渐增强,导致Na_3Gd_(1.96-y)(BO_3)_3∶0.04Tb~(3+),yEu~(3+)荧光粉发光颜色由绿色向橙色变化。     

K_2SiF_6∶Mn~(4+)荧光粉的结构与性能研究

通过化学沉淀法制备K_2SiF_6∶Mn~(4+)荧光粉,并研究了不同K/Mn摩尔比和不同反应时间对荧光粉结构及性能的影响。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对荧光粉的结构、形貌、激发光谱和发射光谱进行了测试和分析。结果表明,K/Mn之比的变化没有改变K_2SiF_6∶Mn~(4+)的晶格结构,样品具有立方晶系结构。通过荧光光谱图发现当K/Mn摩尔比为43/38在反应8h合成的样品激发峰和发射峰强度最强,激发峰一般由~460nm(~4 A_2→~4 T_2)强峰和~360nm(~4 A_2→~4 T_1)次强峰组成,有时会伴有一些弱峰,在460nm的激发下,最强窄带发射峰位于630nm处(~2Eg→~4 A_2)。