白光LED用新型红色荧光粉Sr5(B03)3Cl:Eu3+的制备与发光特性EI北大核心CSCD

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.     

低温燃烧法合成γ-LiAlO2:Eu3+红色荧光粉及其发光性能

低温燃烧法合成了γ-LiAlO2:Eu3+红色荧光粉,采用XRD、SEM、PL对样品进行了结构、形貌及发光性能表征。结果表明样品为四方晶系结构,在395nm的紫外光激发下,样品发射峰位于578、588、613、651和700nm,对应Eu3+离子的5 D0→7FJ=0,1,2,3,4的能级跃迁,主峰位于613nm处。其发光强度与Eu3+和H3BO3的掺量密切相关。     

Ca_2SiO_3Cl_2∶Eu~(3+)材料的发光特性

采用高温固相法合成了Ca2SiO3Cl2∶Eu3+红色发光材料。利用X射线分析了材料的晶体结构,其为四方晶系;在400nm近紫外光激发下,材料呈红色发射,主发射峰位于582、599、623、655和691nm,分别对应Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁;监测599nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于400nm。研究了Eu3+摩尔浓度对Ca2SiO3Cl2∶Eu3+材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+浓度的增大,强度先增大、后减小,Eu3+浓度为1%时,强度最大。引入Li+后,材料的发射强度进一步增大。     

Tb3+掺杂对Sr2CeO4∶Eu3+发光性能的影响

以尿素为燃料硼酸为助熔剂,采用燃烧法合成了Sr2CeO4∶Eu3+、Tb3+发光材料。测试结果表明,当Tb3+的掺杂为1%(摩尔分数)时,合成的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,其样品的激发光谱为240～370nm的宽带双峰,发射光谱为400～550nm宽带峰,余辉衰减曲线的结果显示,适量的掺杂Tb3+可以提高产品的发光性能。与Sr2CeO4∶Eu3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度好的固溶体,样品的发光强度明显提高。     

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.     

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.     

Ce3+、Mn2+掺杂Zn3（BO3）2的制备及其发光性能

采用共沉淀法在700℃和较短的烧结时间下制备了Zn3(BO3)2和不同浓度的Ce3+、Mn2+离子掺杂的Zn3(BO3)2纳米晶粉末,对合成产物的发光性质及发光机理进行了研究。利用荧光分光光度计、X射线粉末衍射仪以及透射电镜对其光学性能和纳米晶形貌进行了表征。结果表明Ce3+离子掺杂的Zn3(BO3)2样品在340～400nm之间有强的荧光发射,其最高发射峰峰位为365nm,在Ce3+掺量为0.5%(摩尔分数,下同)时发光强度达到最高值。Ce3+取代Zn2+离子作为发光中心,Mn2+离子作为激活剂加入,并不影响荧光发射峰的位置,但能够有效增强其发光强度。当Mn2+离子掺量为0.7%(摩尔分数)时,Ce3+、Mn2+共掺杂的Zn3(BO3)2纳米晶发光强度达到最高值。     

红色荧光粉Ca3Y2Si3O12∶Pr3+的制备及发光特性

通过高温固相方法合成了红色荧光粉Ca3Y2Si3O12∶Pr3+,研究了Pr3+掺杂浓度及助熔剂对荧光粉发光性能的影响。结果显示,所合成的荧光粉的主晶相为Ca3Y2Si3O12。通过分析荧光光谱,发现Ca3Y2Si3O12∶Pr3+硅酸盐荧光粉的有效激发范围可以在430~490nm范围内,并发射红光。在445nm激发下,样品发射光谱中的主发射峰分别位于610nm(3P0→3 H6)和644nm(3P0→3F2),其中610nm处峰值最大。通过改变Pr3+掺杂浓度,发现荧光粉发光强度先增大后减小,最佳Pr3+掺杂量x(Pr3+)为2.0%,超过最佳掺杂浓度表现为由离子间的相互作用导致的浓度淬灭。该荧光粉色温为2261℃。通过观察助熔剂的助熔效果,发现最佳的助熔剂H3BO3添加量为2.0%。     

GdAl3(BO3)4:Eu3+荧光粉的光致发光特性

用硝酸盐热分解法合成了单相粉末样品Gd1-xEuzAl3(BO3)4(0≤x≤1),研究了Eu^3 在GdAl3(BO3)4中的紫外和真空紫外光谱性质．GdAl3(BO3)4：Eu^3 中稀土离子占据非中心对称的格位，Eu^3 在其中的特征发射以^5D0→^7F2电偶极跃迁为主,在147nm激发下GdAl3(BO3)4：Eu^3 呈色坐标为(0．645，0．330)的强红光发射，说明是非常有前途的PDP用红色发光材料,在GdAl3(BO3)4：Eu^3 的真空紫外光谱中观察到两个峰，158nm的激发带归属于B03基团的吸收，258nm处的激发带为Eu^3 →O^2-的电荷转移跃迁带．在147nm激发下，GdAl3(BO3)4：Eu^3 的红光发射强度随着Eu^3 浓度的增加而减弱，而在258nm激发下随Eu^3 浓度的增大Eu^3 的红光发射增强，说明它们发光的机理不同。     

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。     

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。     

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.     

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。     

燃烧法合成SrZnO_2:Eu~(3+),Li~+及荧光性能

采用燃烧法合成了SrZnO2:Eu3+,Li+发光材料,用X射线衍射谱、荧光光谱对样品进行了表征。结果表明,Eu3+和Li+成功掺入SrZnO2基质中,Eu3+离子在基质中主要占据Sr2+离子不对称性格位,发射来源于5D0→7F2615nm为主的红光。加入电荷补偿剂Li+离子的掺入能显著提高发光强度,其影响程度与Eu3+、离子和Li+离子的掺杂比例密切相关。     

热分解法合成Y2O3∶Eu3+纳米球及红色荧光性质研究

用热分解法在油酸和油胺混合溶剂中,320℃条件下,反应3h,成功制备了Y2O3:Eu3+纳米球。透射显微镜(SEM)和X粉末衍射仪(XRD)表征结果表明,成功合成了尺寸大约为15nm的Y2O3:Eu3+纳米球,JCPDS号为82-2415。且在紫外灯照射下,溶解于环己烷中的Y2O3:Eu3+纳米晶发射出比较强的红光,从荧光发射光谱上发现,发射峰的位置为594nm、614nm、628nm和709nm,分别对应Eu3+离子的5 D0→7F1,5 D0→7F2和5 D0→7F4跃迁。     

(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。     

白光LED用KNaCa2（PO4）2∶Dy3+材料的制备与发光特性研究

采用高温固相法制备了KNaCa2(PO4)2∶Dy3+发光材料并对其发光特性进行了研究。光谱显示,KNaCa2(PO4)2∶Dy3+激发谱为300～500nm范围内的一系列锐谱,可被InGaN管芯和蓝光有效激发。尤其在385nm紫外光激发下,样品呈现较强白光发射,主发射峰位于485和577nm,对应Dy3+的4F9/2-6 H15/2、4F9/2-6 H13/2跃迁,形成"黄+蓝"单一基质白光。研究了Dy3+掺杂浓度对KNaCa2(PO4)2∶Dy3+发光性能的影响,随Dy3+浓度增加,发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为0.04mol,Y/B值在较小范围内先增大后减小。根据Dexter理论分析其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。测量并标定了Dy3+不同浓度下样品的色坐标均呈现白光发射。研究表明,KNaCa2(PO4)2∶Dy3+材料是一种适合紫外-近紫外-蓝光激发的单一基质白光荧光粉。     

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.     

微波水热合成球形Al_2O_3：Eu~（3＋）及发光性能研究

采用微波水热法制备Al2O3∶Eu3＋红色发光材料。通过XRD、SEM和荧光光谱对系列样品的物相、形貌、发光性质进行表征。XRD测试结果表明合成的样品为γ-Al2O3;SEM显示样品形貌为片组装成的微球;光致发光测试表明,Al2O3∶Eu3＋的发射以594nm的5 D0→7F1磁偶极跃迁为主,最佳激发波长为394nm。随着掺杂浓度的增大,样品5 D0→7F2电偶极跃迁强度变大,掺杂量为0.09%（摩尔分数）的样品在618nm的5 D0→7F2电偶极跃迁强度明显提高。     

红色长余辉材料Y2O2S:Eu3+,Si4+,Zn2+的微波合成及性能研究

采用微波法合成了红色长余辉发光材料Y2O2S:Eu3+,Si 4+,Zn2+,研究了微波辐射功率和加热时间对制备Y2O2S:Eu3+,Si 4+,Zn2+的影响。并且对样品进行了XRD、SEM、荧光光谱和热释光谱等表征。XRD测试表明所制备的Y2O2S:Eu3+,Si 4+,Zn2+为单相,六方晶系;荧光光谱测试表明,用λem=626nm作为监控波长,在200～400nm之间有宽的激发光谱,峰值位于325nm。而发射光谱的谱线较窄,来源于Eu3+的5 D0→7F2跃迁的发射峰627.0nm最强。其中以辐射功率为750w,反应时间为25min所制备的样品发光性能最好。