La(BO3,PO4):Ce,Tb,Gd的发光研究

以BPO4和稀土氧化物为原料制备了铈、铽、钇共掺杂的硼磷酸镧绿色荧光粉,研究了基质中Gd^3 、Ce^3 、Tb^3 的发光特性及它们之间的相互作用。在该基质中存在Ce^3 →Gd^3 、Gd^3 →Tb^3 、Ce^3 →Tb^3 的能量传递;当钆加入到铈、铽共掺杂的硼磷酸镧基质中会导致铈离子的发射减弱,铽离子^5D4→^7F1的发射显著增强,而^5D3→^7F1的发射没有明显变化,故有利于提高荧光粉的发光强度和绿色发射纯度。用硼磷酸钆作基质比用硼磷酸镧更能提高荧光粉的发光强度、发光纯度以及发光色坐标x的值,所以La(BO3,PO4):Ce,Tb,Gd和Gd(BO3,PO4):Ce,Tb均是理想的绿色发射材料。     

Gd~(3+)对(Y,Gd)BO_3:Eu~(3+)发光性质的影响

采用共沉淀法制备了YGB:Eu~(3+)红色荧光粉.XRD研究表明,Gd~(3+)的掺入使其晶胞参数增加,并引起一定程度的晶格畸变.YGB:Eu~(3+)中Eu~(3+)的VUV激发发射主要借助于基质吸收,而CTS亦起一定作用.YGB:Eu~(3+)的基质吸收带与CTS均有一定的红移,强度有一定变化.在UV区存在Gd~(3+)→,Eu~(3+)的能量传递.由于Eu~(3+)5s5p轨道对晶场的屏蔽作用,Gd~(3+)浓度基本不影响发射峰的位置.Gd~(3+)浓度的增加,色纯度有一定的改善.Gd~(3+)的掺入影响了晶体对称性并使晶体中A格位数目增加是主要原因.适度的晶格畸变有利于基质对能量的吸收,使Eu~(3+)辐射效率达到最大,适宜的Gd~(3+)的浓度约为0.3mol.     

光激发下Li6Gd(BO3)3:Ce晶体发光和衰减的温度依赖特性

研究了80-500K范围内，光激发下Li6Gd（BO3）3：Ce晶体发光和衰减的温度依赖特性．在346nm光激发下，热猝灭占优势，发光随温度升高而降低．在274nm光激发下，发光由Gd^3＋向Ce^3＋的能量传递和热猝灭共同决定：低于200K时，能量传递占支配地位，发光随温度升高而增强；高于200K时，热猝灭占优势，发光随温度升高而减弱．225K以下，辐射跃迁占优势，衰减随温度升高而略有增大；225K以上，无辐射跃迁占优势，衰减随温度升高而减小．利用经典的热猝灭公式和Arrhenius公式，获取的激活能分别为0．33和0．32eV．     

(La,Ce,Tb)(PO_4,BO_3)绿粉的合成及发光研究

首次用磷酸硼和稀土氧化物为主要原料制备铈、铽共激活的硼磷酸盐绿色荧光粉 ,并对Ce3+-Tb3+的能量传递进行了研究 ,发现在该基质中Ce3+、Tb3+间的能量传递为电多极子相互作用的共振传递 ,能量传递效率可高达 90 %。还研究了助熔剂对荧光粉粒度和发光特性的影响 ,实验结果表明 ,加了助熔剂后所得样品的颗粒明显变大 ,在 2 54nm紫外激发下Tb3+发射大大增强 ,光的纯度也得到改善。对不同基质荧光粉的研究发现 ,用硼磷酸盐绿粉比用硼酸盐和磷酸盐绿粉更适合做三基色粉配料。     

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。     

喷雾热解法制备PDP用(Y,Gd)BO3:Eu球形荧光粉

为了得到无团聚的球形荧光粉颗粒以提高其物理和光学性能,以尿素为前驱体溶液中的添加剂,合成了等离子显示用(Y,Gd)BO3:Eu红色荧光粉.在喷雾热解过程中,通过前驱体溶液的性质来控制颗粒形貌,改善荧光粉的光学性能.获得的结果表明,前驱体溶液中加入尿素成分,能够影响颗粒形成过程、改善颗粒表面状态,从而可以促使最终产物具有良好的形貌和优异的发光强度.     

微波法制备Gd2O2S:Tb3+荧光粉

首次用微波法成功制备了Gd2O2S:Tb3 荧光粉,分别用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪对产物的晶相、形貌和粒度进行表征,用光致发射光谱(PL)和X射线激发的发射光谱(XEL)对产物的发光性能进行研究.结果表明,样品为单一六方结构的Gd2O2S,形貌完整,粒度分布均匀,D50=1.08μm,PL谱和XEL谱均呈现Tb3 的特征发射峰,最强峰为544nm的绿色发射峰.     

蓝色发光材料MGa_2S_4:Ce(M=Ca,Sr)发光特性的研究

制备了可用于蓝色TFEL的粉末发光材料MGa2S4：Ce（M=Ca，Sr）并对其晶体结构进行了X射线分析，测量并研究了其激发光谱和发射光谱，研究了Ce3 浓度的变化对CaGa2S4：Ce和SrGa2S4：Ce的激发光谱.发射光谱、色纯度及发光强度的影响，同时研究了基质组份的改变对发光特性的影响．结果表明，CaGa2S4：Ce和SrGa2S4：Ce可发射纯蓝色光，色纯度好．对CaGa2S4：Ce来说，实现其高效率的、纯蓝色发射的最佳Ce3 浓度为6mol％，而SrGa2S4：Ce的最佳Ce3 浓度为3～4mol％．     

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.     

Nd:Gd_xY_(1-x)Ca_4O(BO_3)_3晶体的生长及其光谱性能研究

利用熔体提拉法生长了大尺寸,高质量的新型激光自信频晶体Ｎｄ：ＧｄｘＹ１－ｘＣａ４Ｏ（ＢＯ３）３简称Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ）．对Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体的ＸＲＤ衍射图进行指标化,得到它的晶胞参数为α＝８．０８０Ａ; ｂ＝１６．０１６Ａ; ｃ＝３．５３８Ａ; β＝１０１．１８°;μ＝４９１．１Ａ３．对取自不同部位的晶体粉末进行ＩＣＰ原子发射光谱分析表明晶体整体组份均匀一致,根据熔体和晶体粉末的ＩＣＰ数据计算,Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体中Ｎｄ３＋的分凝系数为０．６３．首次报道了 Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体２００～３０００ｎｍ室温透过光谱和室温荧光光谱及荧光寿命．室温透过光谱表明Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体的紫外吸收边在～２２０ｎｍ,具有很宽的透光波段（～２２０～２７００ｎｍ）; Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体在８００ｎｍ附近存在很强的吸收,适合于ＬＤ泵浦．荧光光谱表明Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体是一种很有潜力的ＲＧＢ（ｒｅｄ;ｇｒｅｅｎ, ｂｌｕｅ）激光自信频晶体．掺杂 ４％、 ５％ Ｎｄ：ＧｄＹＣＯＢ晶体的荧光寿命分别为 １０５μｓ和１００μｓ．     

PDP用高亮度(Y,Gd)BO_3:Tb~(3+)绿色荧光粉的合成

采用共沉淀法制备了稀土氧化物前体,再将其和H3BO3及BaB4O7混合后,用高温固相合成法制备出了2.0-3.0μm粒径的(Y,Gd)BO3:Tb3+绿色荧光粉。研究发现,荧光粉的粒度随前驱体粒度与助熔剂引入量的增加而增大,助熔剂的引入量超过0.18%会使荧光粉的亮度猝灭;随着灼烧温度的增高,荧光粉的亮度会变大。综合PDP用荧光粉的使用特性,BaB4O7的引入量在0.10%,灼烧温度为1100℃时,采用共沉淀法前驱体可得到亮度104,粒度2.5um,晶型完美的(Y,Gd)BO3:Tb3+绿色荧光粉。     

绿色荧光粉Zn_2Ca(PO_4)_2:Tb~(3+)的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+,测定了该荧光粉的XRD图谱、激发光谱及发射光谱。XRD图谱表明在高温还原气氛下合成了纯相的荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+。该荧光粉的激发谱位于340～400nm。在紫外激发下主要发射峰位于490、544、584、622nm,对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3的特征发射。考察了Tb3+的掺杂浓度对样品发光效率的影响,分析了Tb3+的544nm发射的自身浓度猝灭机理并探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光的影响。此绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+是一种很有潜力的适于UVLED管芯激发的发光粉。     

The relationship between photoluminescence quenching concentrations and excitation wavelengths in (Gd,Y)BO3:Tb

The quenching concentrations of ⁵D₄-⁷F₆ emission of Tb³⁺ in (Gd,Y)BO₃:Tb under 130-290 nm excitation were systematically investigated. The results revealed that its quenching concentrations of luminescence excited at particular wavelengths are dependent on corresponding excitation bands. Resulting in a calculation of coupling interaction, it was found that the quenching concentrations at excitation regions due to electrostatic interaction are often small while those corresponding to exchange interaction are usually larger (> 10%). Moreover, the quenching concentrations are also influenced significantly by luminescence sensitization of Gd³⁺ and Y³⁺ ions. Based on these results, a possible photoluminescence quenching mechanism was proposed.     

Gd_2O_3∶RE~(3+)(RE:Eu,Tb)纳米棒的合成与表征

掺杂Eu和Tb离子的一维稀土氧化物发光材料因具有与其体相材料不同的光谱特性在近年来引起了人们的极大研究兴趣。(Gd0.9Eu0.1)(OH)3和(Gd0.9Tb0.1)(OH)3纳米棒前驱物通过水热法首先被合成,然后经退火处理得到Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒。FE-SEM的形貌测试结果表明,Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒有约为20～60nm直径和200～500nm长度。XRD的结构测试证实,所得到的Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒样品均属于立方晶系。光谱测试结果表明,同体相材料相比,Gd2O3∶RE3+(RE:Eu,Tb)纳米棒的Eu3+和Tb3+的特征发光峰出现了宽化现象,样品的纳米表面效应可能是导致其发光峰宽化的主要原因。     

红色荧光粉BaZn2(PO4)2:Eu3+的制备及其光谱特性

采用高温固相法制备了BaZn2(PO4)2:Eu3+红色荧光材料.测量了BaZn2(PO4)2:Eu3+材料的激发与发射光谱,激发峰位于360-400nm之间,发射光谱主峰位于595nm处.研究了BaZn2(PO4)2:Eu3+材料在595nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化,发射峰强度先随Eu3+浓度的增加而增大;...     

Y3+掺杂Ce:Li6Lu(BO3)3闪烁体的发光性能研究

针对Ce:Li₆Lu(BO₃)₃晶体有效原子序数(Z_eff)高的问题, 采用低原子序数的Y³⁺离子部分置换晶体中的Lu³⁺离子。通过固相合成法制备了Ce:Li₆Lu_1-xY_x(BO₃)₃(0≤x≤1)固溶体。X射线粉末衍射(XRD)分析表明, 该系列固溶体结构与Li₆Gd(BO₃)₃晶体相同, 空间群为P2_1/c。其X射线激发发射(XSL)的发光强度随着Y³⁺的含量增加而降低, 当x=0.5时, 固溶体的有效原子序数与Li₆Gd(BO₃)₃闪烁体相当, 但XSL发光强度是其1.4倍。Ce:Li₆Lu_0.5Y_0.5(BO₃)₃的XSL光谱和PL光谱都在400 nm附近出现Ce³⁺离子的特征峰, 可拟合出361和419 nm两个发光分量, 分别对应于Ce³⁺离子的激发态电子的⁵d₁→²F_5/2和⁵d₁→²F_7/2能级跃迁。Ce:Li₆Lu_0.5Y_0.5(BO₃)₃固溶体的衰减时间比Ce:Li₆Lu(BO₃)₃略长, 为19.6 ns。当x=0.50~0.70时, Ce:Li₆Lu_1-xY_x(BO₃)₃(0≤x≤1)闪烁体比较适合作为中子探测材料。