微波辅助水热法反应参数对NaYF_(4):Dy^(3+)晶相、形貌、发光性能的影响

采用微波辅助水热法快速制备了可重复性良好的NaYF4∶Dy^3+样品,研究了一系列反应参数对NaYF4∶Dy^3+晶相、形貌、发光性能的影响。结果表明微波水热反应时间长短并未对产物的晶相、形貌、光谱性能产生明显的影响。Dy^3+掺杂浓度的增加并未改变样品晶相、形貌和尺寸,但发光强度发生改变,发光强度的变化趋势为先增大后减小,当Dy^3+掺杂浓度(物质的量分数)为1%时发光强度最强。根据具体的理论依据获得的电多极相互作用指数为6,表明Dy^3+之间的相互作用为电偶极-电偶极相互作用。研究了表面活性剂的种类与量对NaYF4∶Dy^3+晶相的影响。当使用柠檬酸钠和CTAB作为表面活性剂时,可制备得到六方相NaYF4∶Dy^3+。增加柠檬酸钠和CTAB的量,样品晶相未发生改变。使用EDTA-2Na作为表面活性剂时,随着EDTA-2Na量的不断增加发生从六方相到立方相晶相的转变。3种表面活性剂使用量不断增加后样品均出现尺寸减小现象。合成的一系列NaYF4∶Dy^3+荧光粉均在350nm紫外光激发下,出现Dy^3+特征峰。蓝光发射中心为479 nm,对应于Dy^3+的4F9/2→6H15/2跃迁;绿光发射中心为572 nm,对应于Dy3+的4F9/2→6H13/2跃迁,样品可实现蓝、绿发光。

实验优化设计Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)的合成及长余辉特性

为了得到最长有效余辉时间的Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)荧光粉,应用二次通用旋转组合设计对实验进行全程优化,建立了稀土离子掺杂浓度Eu^(2+),Dy^(3+)和有效余辉时间的二元二次回归方程模型,应用遗传算法计算得到有效余辉时间的理论最大值.采用高温固相法合成了最优掺杂浓度Sr_2MgSi_2O_7:0.5mol%Eu^(2+),1.0mol%Dy^(3+)的荧光粉,在370nm激发下观察到了465nm的特征发射,这归因于Eu^(2+)的4f65d1—4f7跃迁.测量了最优荧光粉的热释发光特性,计算得到了陷阱深度为0.688eV,讨论了长余辉发光的特性.

试验优化设计GdTaO_(4):RE/Yb(RE=Tm,Er)荧光粉制备及上转换发光特性研究

为得到GdTaO_(4):RE/Yb(RE=Tm,Er)系列最大特征发光强度的上转换荧光粉,通过试验优化设计建立了980 nm激光激发下荧光粉发光强度与其稀土掺杂浓度的回归方程,其中Tm^(3+)/Yb^(3+)样品结合均匀设计和二次通用旋转组合设计,Er^(3+)/Yb^(3+)样品则利用均匀设计和三次正交多项式回归设计分步寻优.检验并求解回归方程,分析浓度与发光强度关系,结果表明RE^(3+)(RE=Tm,Er)和Yb^(3+)浓度变化均对发光强度影响显著,且在试验空间中存在光强极值点.同条件下再次通过高温固相法制备最优发光样品.分析最优样品X射线衍射(XRD)图谱,结果表明样品均为纯相,Li+助熔剂掺杂会抑制反应杂相的产生,稀土的掺入使衍射峰向高角度偏移,且不改变峰形.分析激发功率与发光强度的关系,结果表明Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺的蓝光发射为三光子过程,Er^(3+)/Yb^(3+)共掺的绿光发射为双光子过程.分析样品温度与发光强度的关系,各样品发光强度随温度升高而降低,表明各样品发生温度猝灭,由此计算了样品的激活能.

Reddish Orange Long-Lasting Phosphorescence in KY_(3)F_(10):Sm^(3+)for X-Ray or Cathode Ray Tubes

We report a reddish orange long-lasting phosphor of KY_(3)F_(10):Sm^(3+)synthesized by a solid-state reaction for applications in x-ray or cathode-ray tubes.The spectrum contains a group of reddish orange emission lines originating from^(4)G_(5/2)→^(6)H_(J)transitions of Sm^(3+).The Judd-Ofelt theory is introduced to analyze the optical transitions of the Sm^(3+)ions.Moreover,phosphorescence characteristics are discussed.The energy charging and release processes of the phosphor are measured and the phosphorescence decay time with 10%of initial intensity is about 40.7 seconds.The order of kinetics and the activation energy are obtained according to the thermoluminescence curve.The phosphorescence mechanism is proposed based on structural analysis and thermoluminescence glow curve measurement.

试验优化设计Er3+/Yb3+共掺Ba5Gd8Zn4O21荧光粉及红光上转换发光性质研究

为得到最大发光强度的红光上转换Er^3+/Yb^3+共掺Ba5Gd8Zn4O21荧光粉,采用均匀设计初步寻找Er^3+/Yb^3+共掺杂的浓度范围,再通过二次通用旋转组合设计,建立了Er^3+/Yb^3+掺杂浓度与荧光粉在980 nm与1550 nm激光激发下红色上转换发光强度的回归方程,最后利用遗传算法解得回归方程的最优解,即在980 nm与1550 nm激光激发下红光上转换最大发光强度对应的Er^3+/Yb^3+掺杂浓度,用高温固相法分别制备出两种激发下的最优解荧光粉样品.经X射线衍射仪分析,证明所制备样品均为纯相Ba5Gd8Zn4O21.在980 nm激光激发下,最优样品的红光为双光子过程;在1550 nm激光激发下,最优样品的红光为三光子过程.测量了最优样品关于温度的上转换发射光谱,发现样品的红光上转换发光强度随着温度的升高而减弱.所得最优样品与NaYF4∶Er^3+/Yb^3+红光商品粉进行比较,在980 nm和1550 nm激光激发下,最优样品红光上转换发光强度远强于NaYF4红光商品粉发光强度.在相同功率密度激发下, 980 nm激光激发下的最优样品比1550 nm激光激发下的最优样品红光上转换发光强度更强.