Cr掺杂Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7)宽带近红外光材料的制备及性能研究

采用高温固相法制备了一系列不同浓度Cr掺杂Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7)近红外荧光材料,采用X射线粉末衍射结合Rietveld精修、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、光致发光光谱、激发光谱、拉曼光谱、漫反射光谱及时间分辨荧光光谱等技术对材料的结构、形貌、发光性质进行了详细研究。结果表明,Cr掺杂进入了Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7)晶格,且以Cr^(3+)与Cr^(4+)混合价态形式存在;在460 nm激发下呈现宽带近红外发射,覆盖近红外Ⅰ区与Ⅱ区,且具有良好的发光热稳定性,在蓝光LED转换近红外光源领域具有潜在应用价值。

Ca_(2)TbHf_(2)Al_(3)O_(12)∶Ce^(3+),Cr^(3+)石榴石荧光材料的宽带近红外发射与能量传递

近红外荧光转换型发光二极管(pc‐LED)在光谱分析、生物成像、夜视照明等领域有重要应用价值,得到了人们的广泛关注。本文采用高温固相法制备了一系列Ca_(2)TbHf_(2)Al_(3)O_(12)∶Ce^(3+),xCr^(3+)(CTHAO∶Ce^(3+),xCr^(3+))近红外荧光材料,通过粉末XRD表征结合结构精修技术确定制备的CTHAO∶Ce^(3+),xCr^(3+)为纯相石榴石结构。在该样品中,Tb^(3+)作为基质组成,与掺杂离子Ce^(3+)共同作为Cr^(3+)离子的敏化剂,三者之间存在多种能量传递效应,通过光谱及荧光寿命表征证实存在Ce^(3+)→Tb^(3+)、Ce^(3+)→Cr^(3+)、Tb^(3+)→Cr^(3+)的能量传递过程;重点分析了Tb^(3+)向Cr^(3+)的能量传递机制,以偶极‐四极交互作用为主导,能量传递效率可达79.5%。CTHAO∶Ce^(3+),0.02Cr^(3+)在100℃时的近红外发射强度能保持初始强度的36%,计算得到活化能为0.30 eV。将该样品与410 nm芯片相结合制成器件,在驱动电流为200 mA时,近红外最大输出功率可达7.5 mW,光电转换效率为1.2%。本工作研究了通过多重能量传递提高Cr^(3+)的发光,对于设计和开发Cr^(3+)激发的高效近红外发光材料有一定的指导意义。

石油化工管道防腐技术研究

目前随着我国经济的不断发展,对于能源的需求量也在不断上涨,而在目前的新的时代发展背景下,能源为推动社会实践良好发展作出了突出贡献。石油化工企业在进行石油的运输等环节时,最重要的运输介质就是石油管道,所以要加强应用化工防腐的技术,这样才能够对于石油化工管道中所出现的腐蚀状况进行妥善地处理,并提出有效的石油管道化工防腐技术应用,提高石油化工管道的应用质量,推动油田效益实现良好增长。

混合价态Eu(+2,+3)离子激活的单一组分发光材料:设计合成、发光性质及机理

作为绿色照明光源的典型代表,白光发光二极管(LED)被誉为21世纪的新一代照明光源。而作为白光LED重要组成部分的荧光粉,对其性能要求也不断被提升。Eu^(2+)和Eu^(3+)由于其电子结构上的差别导致其截然不同的发光性质。其中,Eu^(2+)的特征发射为4f–4f跃迁,而Eu^(3+)离子的特征发射为4f–5d跃迁。为了结合两者各自的发光特性,近年来对于混合价态Eu离子的研究成为热点。混合价态Eu离子掺杂荧光粉结合了Eu^(2+)和Eu3+离子各自的发光特点,具有颜色灵活可调的优良性质。本文主要从Eu^(2+)、Eu^(3+)各自性质出发,从不等价取代、晶场调控等三个方面综述了混合价态Eu(+2,+3)离子激活的单一基质发光材料近年来的研究进展。此外,对不同方法制备的混合价态Eu离子掺杂荧光粉的发光性能及发光机理也进行了归纳总结,为无机荧光材料的发展提供了新的思路。

Eu^2+掺杂UCr4C4-型窄带发射荧光材料的研究进展及应用

近年来,窄带发光材料由于可扩大显示色域、改善色彩重现性、提高发光效率等优点在LED显示领域引起广泛的关注。但由于目前已报道的窄带发射材料较少以及Eu^2+4f-5d跃迁的扩展效应,用于新兴领域的窄带Eu^2+掺杂荧光材料的研发仍然面临巨大挑战。本文综述了目前已报道的具有良好发光性能的Eu^2+激活的UCr4C4型窄带荧光材料,并从结构相关的发光性质出发,分类描述了Eu^2+掺杂的UCr4C4基氮化物、氧化物及氮氧化物荧光材料的晶体结构特征、发光及应用特性,以期望为设计合成新型稀土掺杂的窄带发光材料提供有意义的启示。

Sr_(2)LiSiO_(4)F的晶格位点工程调控实现混合价态Eu^(2+/3+)应用于比例型温度传感

通过高温固相法制备了一系列Eu掺杂的Sr_(1.95+x)Li_(1-x)Si_(1-x)Al_(x)O_(4)F(0≤x≤0.25)发光材料,并详细研究了所制备Sr_(2)LiSiO_(4)F化合物的晶体结构及相组成。利用Al^(3+)-Sr^(2+)离子对取代Si^(4+)-Li^(+)离子对的晶体位点工程,对Eu^(2+)占据的Sr多面体位点进行调控,实现单相Sr_(1.95+x)Li_(1-x)Si_(1-x)Al_(x)O_(4)F(0≤x≤0.25)材料中Eu^(2+)和Eu^(3+)的共存,获得了Sr_(1.95+x)Li_(1-x)Si_(1-x)Al_(x)O_(4)F∶Eu体系从绿光到红光的发光调谐。通过对Sr_(1.95+x)Li_(1-x)Si_(1-x)-Al_(x)O_(4)F∶Eu材料中的Eu^(2+)和Eu^(3+)离子在25~300℃范围内温度依赖性光谱的研究发现Eu^(2+)和Eu^(3+)呈现不同的温度敏感特性。经计算,Sr_(1.95+x)Li_(1-x)Si_(1-x)Al_(x)O_(4)F∶0.05Eu发光材料的温度传感绝对灵敏度和相对灵敏度可分别达到2.83%·K^(-1)与0.66%·K^(-1),进一步证实了所制备发光材料在温度传感方面的应用潜力。

利用电荷转移工程提高红色SrLa(Sc,Ga)O_(4):Ce^(3+)荧光粉的热稳定性

可被蓝光激发的高热稳定性红色荧光粉是制作高性能白光二极管(WLED)的关键材料.研究发现,Ce^(3+)掺杂的SrLaScO_(4)(SLO:Ce^(3+))荧光粉在440 nm激发下呈现峰值为640 nm的反常宽带红光发射.光谱学和结构分析证实Ce^(3+)离子在SLO中进入[LaO_(8)]多面体,产生强的晶体场劈裂和较大的Stokes位移,实现了比Eu^(2+)更低能量的红光发射.我们还设计并揭示了一种电荷转移相互作用的策略:在Sc^(3+)位置引入电负性较大的Ga^(3+),Ga^(3+)可以吸引更多邻位配合基团的电荷,以减少导带底部的电子占用而扩大带隙.Sc/Ga取代有效地抑制了热激活电离过程,使SrLa(Sc,Ga)O_(4):Ce^(3+)的热稳定性获得了显著提升,即在150℃的发光强度比(相对于20℃)从15%提升至31%.本研究为发现具有良好热稳定性的新型Ce^(3+)掺杂红色荧光粉提供了有效的设计原则.

稀土Ce^(3+)/Eu^(2+)激活深红及近红外发光材料的研究进展

深红(650 nm~700 nm)及近红外光(700 nm~1700 nm)已经在诸多领域得到广泛应用。通用照明领域,加入深红光发光材料的荧光转换型白光发光二极管(pc-wLEDs)不仅可以提升显色指数,降低色温,还能使pc-wLEDs的发射光谱适应人眼敏感区域,实现精确的色彩再现。另外,在植物生长以及农业照明领域,深红光发光材料不仅可以实现农作物增量增产还可以降低其对种植环境的依赖程度,实现室内种植。近红外光基于其高穿透力可以在无接触条件下对人体进行无损的生物传感以及生物成像。利用这种高穿透能力以及人体内不同成分对近红外光的吸收差异可以对人体健康指标进行监测。除此以外,近红外光在食品成分和新鲜度分析、夜视、军事、光纤通讯等领域均有着广泛的应用。然而,多领域的应用同样意味着对深红/近红外发光材料性能方面有更高的要求。本文详细介绍了近年来Ce^(3+)/Eu^(2+)激活的深红/近红外发光材料的研究进展,探讨了其背后的发光机理以及发展趋势,并且总结优势,指明不足,为今后研发高效深红/近红外发光材料提供经验与帮助。

稀土发光材料中的能量传递与发光颜色调控

白光LED因被认为是下一代的室内照明光源而受到广泛关注。作为白光LED不可或缺的一部分,荧光粉一直是发光材料研究中的重要部分。随着对白光LED性能要求的不断提高,开发具有丰富发光颜色的荧光粉非常重要。而利用激活剂与敏化剂之间的能量传递作用是获得丰富发光颜色荧光粉的一种重要方法。本文综述了近期基于能量传递过程获得不同体系荧光粉的研究进展,其中包括Eu^(2+)-Mn^(2+)/Tb^(3+),Eu^(2+)-Tb^(3+)-Mn^(2+)/Eu^(3+)/Sm^(3+),Ce^(3+)-Mn^(2+)/Tb^(3+)/Dy^(3+)/Cr^(3+)/Pr^(3+)/Eu^(2+),Ce^(3+)-Tb^(3+)-Mn^(2+)/Eu^(3+)/Sm^(3+),Bi^(3+)-Eu^(3+)/Sm^(3+),Tb^(3+)-Eu^(3+)/Sm^(3+),基质-Ln^(3+)等体系,这为稀土荧光粉的进一步研究提供一定的指导作用。