共沉淀法合成CaO:Eu~(3+)红色荧光粉的研究

采用共沉淀法合成CaO:Eu3+红色荧光粉,探讨了Eu3+离子的掺杂量、煅烧温度和煅烧时间对样品发光性能的影响,并利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光度仪(PL-PLE)等仪器对样品的性能进行表征.结果表明:掺杂Eu3+作为发光中心进入到CaO基质的晶格中,其最佳掺杂量为1.5%(摩尔含量);最佳煅烧温度和煅烧时间分别为1100℃和4h,样品的激发峰位于200~290nm之间,对应于Eu3+-O2-的电荷迁移跃迁(CTB),属于宽带激发;Eu3+离子主要占据严格对称的格位,其最大发射峰位于592nm,对应于5D0→7F1磁偶极跃迁,属于红色发光.     

白光LED用YAG:Ce~(3+)荧光粉制备及其性能研究进展

系统介绍了YAG:Ce~(3+)荧光粉制备技术的研究现状,综述了目前制备中应用较多的溶胶-凝胶法、沉淀法、喷雾热解法、燃烧法、固相法等几种方法的国内外新进展,并对其优缺点进行了综合比较.分析了掺杂以及电荷补偿、助熔剂、包覆及热处理与使用温度等因素对荧光粉发光性能的影响,阐述了白光LED用YAG:Ce~(3+)荧光粉性能的研究进展及发展趋势.     

水热均匀沉淀-熔盐煅烧法制备YAG:Ce~(3+)荧光粉及其发光性能的研究

以Na2SO4-K2SO4为熔盐,采用水热均匀沉淀一熔盐煅烧法制备了YAG:Ce33+黄色荧光粉,应用XRD、SEM、荧光分光光度计等测试手段研究了熔盐辅助煅烧对粉体结构、形貌和发光性能的影响.结果表明,以尿素为沉淀剂,采用水热均匀沉淀法制备的前驱体,经Na2SO4-K2SO4熔盐辅助煅烧,900℃时已完全转变为YAG相,与固相法相比,YAG相的完全转变温度降低了600℃,与前躯体直接煅烧相比,YAG相的完全转变温度降低了300℃,荧光粉的发光强度提高了2.4倍.     

BaMgAl_(10)O_(17)∶Eu~(2+)荧光粉的化学共沉淀法合成及其发光性质

以(NH4)2CO3为沉淀剂采用化学共沉淀法在1350℃成功合成了单相Ba1-xEuxMgAl10O17(0.02≤x≤0.14)蓝色荧光粉。合成温度比传统的高温固相法降低了约250℃。制备的荧光粉颗粒呈准球状形貌,分布均匀且无烧结,晶粒尺寸在0.3μm左右。在254nm紫外光激发下,发射光谱的最大峰值在450nm附近,发射强度比高温固相法提高了大约15%。当x=0.10时发射强度最高。     

Ce~(3+)浓度对YVO_4:Ce~(3+)晶体发光性能的影响

利用提拉法生长了掺杂浓度为1.0at%~10.0at%的YVO_4:Ce~(3+)单晶,XRD分析显示Ce~(3+)的掺入没有改变晶体结构。晶体的激发和发射谱测试表明,在325 nm激发下YVO_4:Ce~(3+)发射出峰值在445 nm的蓝光和620 nm附近的红光。蓝光发光强度随Ce~(3+)浓度增加而增强,当浓度为8.0at%时达到最强,10.0at%时出现浓度淬灭,发光减弱;红光则随着Ce~(3+)浓度的增加而持续增强。通过实验分析推测蓝光来源于Ce~(3+)电子从激发态~2D_(3/2)到基态~2F_(5/2)的跃迁,而红光则是由于V~(4+)的电子能级跃迁而形成的。XPS测试显示部分Ce~(3+)失去电子被氧化成为Ce~(4+),失去的电子大部分被V~(5+)捕获形成V~(4+)。V~(4+)的d轨道分裂为三个轨道单态~2A_1、~2B_1、~2B_2和一个轨道简并态~2E等4个能级,基态为~2B_2。V~(4+)中电子通过能量传递、辐射跃迁和无辐射跃迁等过程,可以实现波长在620 nm附近的红光发射以及在620 nm激发下的451 nm蓝光上转换发光。实验证实了上转换发光为双光子过程。研究结果对紫外激发下YVO_4:Ce~(3+)红、蓝光发光行为提供了理论支撑。     

共沉淀法制备Y(P,V)O4:Eu3+荧光粉及其真空紫外光谱特性研究

采用氨水、双氧水和磷酸氢二铵溶液作沉淀剂,通过共沉淀法制备出Y(P,V)O4Eu3+荧光粉,利用XRD,SEM以及真空紫外激发下的发射光谱对其进行研究.结果表明与高温固相合成法相比,共沉淀法制备的YP0 5Vo 5O4Eu3+荧光粉的颗粒形貌好,在147nm的真空紫外光激发下的发光亮度提高了21%,荧光粉发射主峰位于619nm,与目前的商品红色荧光粉(Y,Gd)BO3Eu3+相比,发光亮度达95%以上,并且色纯度好,是一种很有前途的彩色PDP用红色荧光粉.     

YAG:Ce荧光粉体的合成及其性能表征

以Al(NO3)3·9H2O,Ce(NO3)3·6H2O和Y2O3为原料,用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为分散剂,通过碳酸盐共沉淀法制备了铈掺杂钇铝石榴石(YAG:Ce)荧光粉体.采用TG/DTA,FT-IR,XRD,TEM等测试方法对所制备的粉体进行了表征,通过激发-发射光谱分析测定了其发光性能.结果表明:在分散剂存在的情况下,煅烧温度为900℃即可得到纯相YAG,而无中间相YAM,YAH,YAP的出现;所得荧光粉体分散性良好,颗粒平均尺寸约为30nm,在465nm处获得最大激发强度,相应的发射光谱是峰值为530nm的宽带发射.     

CaTiO3:Pr纳米荧光粉的制备及其光谱性质研究

通过共沉淀法制备了掺镨(Pr)的纯相CaTiO_3∶Pr纳米荧光粉。采用差热和热重分析(DSC/TG),X射线衍射仪(XRD),荧光光谱仪(PL)研究了前驱体和荧光粉的热动力学行为,晶体结构和光学性能。讨论了前驱体在煅烧过程中所经历的化学反应,研究了pH值和掺杂浓度对CaTiO_3结构和性能的影响。结果表明,升高pH值可以明显减少晶体内部缺陷,却不改变晶粒尺寸;当pH值和Pr~(3+)离子掺杂浓度分别为8.5和0.1%(原子分数)时,荧光粉的发光性能最好。光谱分析结果表明,Pr~(3+)离子间的电偶极作用是产生浓度淬灭效应的主要原因。     

共沉淀法制备长余辉发光材料SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)的研究

用共沉淀 (CST)法制备长余辉发光材料SrAl2 O4 :Eu2 + ,Dy3+ (SED) ,用红外光谱仪 (IR)、X射线粉晶衍射仪 (XRD)、荧光光度计对制备产物进行分析测试 ,确定了用共沉淀法制备SED长余辉体的最佳条件 ,其最佳灼烧温度为 110 0℃     

Lu_2SiO_5:Ce~(3+)透明薄膜制备及其发光性能研究

Lu_2SiO_5:Ce~(3+)薄膜具有高光产额、快衰减时间、高密度、高空间分辨率等优点,有望成为X射线探测中的闪烁材料,但制备高质量的薄膜面临挑战。本工作采用溶胶凝–胶法,通过对制备过程中水硅比、烧结程序、胶黏剂和固含量等四个因素的系统研究与分析,结果表明:在空气湿度为85%,溶胶水硅比为6.6条件下,适量添加PEG400,采用优化后最佳固含量,从450℃开始进行烧结程序后退火,可制备出具有透明、平整、无裂痕的高质量Lu_2SiO_5:Ce~(3+)闪烁薄膜,单次旋涂获得的膜厚达到167 nm。实验表明水含量是引起薄膜发白的主要因素;烧结程序决定了薄膜的有机物分解程度及结晶状况;溶胶固含量及胶黏剂含量是调控薄膜厚度的重要方法。本工作为Lu_2SiO_5:Ce~(3+)闪烁薄膜的实际应用奠定了基础。     

白光LED用荧光粉的研究进展

白光LED被称作第四代照明光源,有着庞大的市场.综述了目前国内外白光LED用荧光粉的几种制备方法,总结了它们的优缺点,概述了白光LED用荧光粉的激发光谱和发射光谱的特性,并指出了白光LED用荧光粉发展中需要解决的问题.     

微波均相沉淀法制备Ce:(Y,Gd)_3Al_5O_(12)荧光粉

以Y2O3,Gd2O3,Ce(NO3)3·6H2O,Al(NO3)3·9H2O为原料,采用微波均相沉淀法制备了Ce:(Y,Gd)3Al5O12前驱体,经1100℃煅烧得到粒径在100nm左右的近球形粉体。测试结果表明:该粉具有良好的荧光性能,呈现宽带激发和宽带发射,激发主峰在456nm,半高宽约为60nm,在460nm入射光的激发下,发射峰在566nm左右,半高宽约为125nm。由于Gd3+的掺入改变了基体的晶场结构,致使发射光谱发生了红移。     

紫外光激发Ce3+掺YVO4蓝光发射性能研究

利用提拉法生长了YVO₄和掺2.0at% CeO₂(或Ce₂(CO₃)₃)的YVO₄: Ce³⁺晶体。样品的XRD测试表明Ce³⁺代替Y³⁺进入晶格, Ce³⁺的加入并没有影响YVO₄的晶格结构。XPS测试显示YVO₄: Ce³⁺晶体中Ce离子3d分裂为882.0、885.8、902.9、908.0和915.9 eV等5个峰, 峰位表明样品中铈离子是以Ce³⁺和Ce⁴⁺两种价态形式存在。YVO₄和YVO₄: Ce³⁺激发谱都呈现出260~360 nm宽带激发, 此激发带源于基质中VO₄^3-离子团的配体O到V的电荷迁移吸收。使用325 nm的紫外线激发时, 两种样品均可发出以440 nm 为中心的宽带蓝光,其中YVO₄发射峰应归属于VO₄^3-离子团中³T₂→¹A₁和³T₁→¹A₁跃迁; 而YVO₄: Ce³⁺的蓝光发射则来源于Ce³⁺的5d→4f 的跃迁。分析可知YVO₄: Ce³⁺中VO₄^3-的π轨道和Ce³⁺的电子波函数能有效地重叠, 使得VO₄^3-和Ce³⁺可通过交换作用有效地向Ce³⁺传递能量, 可大幅提高Ce³⁺的蓝光发射强度。实验结果显示YVO₄: Ce³⁺可作为UV-LED管芯激发的白光发光二极管用高亮度蓝色发光材料。     

Ultraviolet Photoluminescence of Carbon Nanospheres and its Surface Plasmon‐Induced Enhancement

Ultraviolet (UV) light can be used in versatile applications ranging from photoelectronic devices to biomedical imaging. In the development of new UV light sources, in this study, stable UV emission at ≈350 nm is unprecedentedly obtained from carbon nanospheres (CNSs). The origin of the UV fluorescence is comprehensively investigated via various characterization methods, including Raman and Fourier transform infrared analyses, with comparison to the visible emission of carbon nanodots. Based on the density functional calculations, the UV fluorescence is assigned to the carbon nanostructures bonded to bridging O atoms and dangling –OH groups. Moreover, a twofold enhancement in the UV emission is acquired for Au‐carbon core‐shell nanospheres (Au‐CNSs). This remarkable modification of the UV emission is primarily ascribed to charge transfer between the CNSs and the Au surface.     

紫外激发蓝色荧光粉Sr2-x-yB5O9Cl:xEu2+,yTb3+的合成和发光性能

采用高温固相反应法合成Sr_2-x-yB₅O₉Cl:xEu²⁺,yTb³⁺蓝色荧光粉。用X射线衍射表征材料的晶体结构、用荧光光谱仪测定Eu²⁺和Tb³⁺的掺杂浓度,研究了助溶剂H₃BO₃过量浓度和反应温度对荧光粉发光性质的影响。结果表明,单掺杂Eu²⁺时,其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极交互作用机制,浓度猝灭临界距离为R_C=1.71 nm。在紫外（230-410 nm）波段有强而宽的吸收带,表明此粉是一种近紫外白光LED用的蓝色荧光粉。     

Next‐Generation Narrow‐Band Green‐Emitting RbLi(Li3SiO4)2:Eu2+ Phosphor for Backlight Display Application

The discovery of high efficiency narrow‐band green‐emitting phosphors is a major challenge in backlighting light‐emitting diodes (LEDs). Benefitting from highly condensed and rigid framework structure of UCr₄C₄‐type compounds, a next‐generation narrow green emitter, RbLi(Li₃SiO₄)₂:Eu²⁺ (RLSO:Eu²⁺), has emerged in the oxide‐based family with superior luminescence properties. RLSO:Eu²⁺ phosphor can be efficiently excited by GaN‐based blue LEDs, and shows green emission at 530 nm with a narrow full width at half maximum of 42 nm, and very low thermal quenching (103%@150 °C of the integrated emission intensity at 20 °C), however its chemical stability needs to be improved later. The white LED backlight using optimized RLSO:8%Eu²⁺ phosphor demonstrates a high luminous efficacy of 97.28 lm W^?1 and a wide color gamut (107% National Television System Committee standard (NTSC) in Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) 1931 color space), suggesting its great potential for industrial applications as liquid crystal display (LCD) backlighting.     

分步滴定法制备YAG荧光粉

在室温下,采用分步滴定法得到高亮度LED所用的Y3-x-yGdxCeyAl5O12荧光粉,并以0.1mol/L的碳酸氢铵和氨水为沉淀剂,将其分步滴入金属盐离子混合液中,研究了s杂Gd离子对荧光粉发光性能的影响。结果表明,以Ce为激活中心,最佳掺量为0.06,加入助熔剂后,荧光粉的发光性能提高了50%左右;随着Gd3+取代量的增加,荧光粉样品发射光谱的峰值波长可红移5~10nm,同时,Gd3+对发光中心Ce3+的影响增强,当取代浓度x为0.1时发光最强。XRD测试结果表明Gd离子的s入对YAG相的形成并没有影响。     

MCM41-CaTiO3:Pr3+超细颗粒的制备及发光性能研究

通过溶胶-凝胶法合成了负载CaTiO3:Pr3+的多孔SiO2复合材料,并探究了材料的最佳煅烧温度.利用SEM、XRD、FT-IR研究了材料的结构,采用荧光分光光度计检测了材料的发光性能,为选择合适的温度提供了依 据.材料的激发波长为325nm和375nm;发射波长为613nm,对应于Pr3+的1D2-3 H4跃迁.随着煅烧温度由500℃升高到1000℃,发光强度先增大后减小,在800℃发光最强,且由SEM电镜看出,合成的材料分布均匀,呈球形,颗粒尺寸在500nm左右,煅烧之后材料的形貌及颗粒尺寸并未发生明显变化.     

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.     

近紫外光激发的白光LED用单基质硅酸盐荧光粉的研究进展

白光LED被称作第4代照明光源,有着庞大的应用市场.荧光粉光转换白光LED是当今固态照明的主流方案.研制近紫外光激发的白光LED用单基质硅酸盐荧光粉具有十分重要的意义.综述了目前国内外这一领域的研究进展,并指出了当前存在的问题及未来的发展方向.