Yb∶YAl_3(BO_3)_4 晶体形貌与生长速度的关系

观察测量了不同生长速度 (相应于不同降温速度 )自发成核生长的Yb∶YAl3(BO3) 4 晶体形貌。粒度较大 ( >2mm)的晶体不管降温速度快慢形态都很简单 ,只发育六方柱 { 112 0 }和菱面体 { 10 11} ;粒度较小 ( <2mm)的晶体形态随降温速度增快而变复杂 ,发育一些罕见的高指数晶面。说明在生长速度较快的条件下 ,在晶体生长早期 ,一些高能面发育 ,在晶体生长后期已尖灭了 ,晶体生长的大部分时间是在低能面 { 112 0 }和 { 10 11}上进行的。对比了不同生长条件下晶面的粗糙度 ,随着降温速度的增快 ,六方柱面 { 112 0 }和菱面体面 { 10 11}由光滑变粗糙 ,顶面 { 0 0 0 1}永远是粗糙的。从晶体结构上定性地探讨了 3种晶面的杰克逊因子α及生长机理。

Ln_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu(Ln=La,Gd,Y)的VUV-UV激发和辐射发光

本文报道了Ln7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu(Ln =La ,Gd ,Y)在VUV UV区的激发光谱及Eu3 + 在可见区的发射光谱。其激发光谱包括基质在真空紫外区的激发带和激活剂离子在紫外区的Eu3 + O2 -电荷迁移带 ,随La3 + ,Gd3 + ,Y3+ 离子半径逐渐减小 ,Eu3 + O2 -电荷迁移带的重心位置逐渐向高能量方向移动 ,Gd7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu和Y7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu在真空紫外区的吸收与Eu3+ O2 -电荷迁移带位于紫外区的吸收的比值要高于在La7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中的这个比值。激发能可被基质吸收 ,传递给激活剂离子 ,得到Eu3 + 的红光发射。在Gd7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中 ,5D0 →7F1的发射强度较强 ,在Y7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中 ,5D0→7F2 和5D0 →7F3的跃迁较强。

GdAl_3(BO_3)_4:Eu^(3+)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-xEuxAl3(BO3)4(0≤x≤1)。研究了Eu3+在GdAl3(BO3)4中的紫外和真空紫外光谱性质。GdAl3(BO3)4:Eu3+中稀土离子占据非中心对称的格位,Eu3+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:Eu3+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(BOa)4:Eu3+的真空紫外光谱中观察到两个峰,158nm的激发带归属于BO3基团的吸收,258nm处的激发带为Eu3+→O2-的电荷转移跃迁带。在147nm激发下,GdAl3(BO3)4:Eu3+的红光发射强度随着Eu3+浓度的增加而减弱,而在258nm激发下随Eu3+浓度的增大Eu3+的红光发射增强,说明它们发光的机理不同。

GdAl3（BO3）4和Nd离子掺杂的倍频与自变频激光晶体研究

采用熔盐顶部籽晶法从K 2 Mo 3 O 10-B 2 O 3助熔剂中生长出尺寸为20 mm的优质GdAl 3(BO 3)4(简称GAB)和Nd^3+激活的自变频激光晶体。确定了GAB晶体的透光波长范围、折射率和倍频系数随波长的变化,结果表明其在整个透光范围内均可实现相位匹配。测定了Nd^3+∶GAB晶体在室温下的偏振吸收、荧光光谱和荧光寿命,进行了光谱计算,测试了晶体的自变频激光性能,实现了紫外-可见光-红外-中红外多波段激光输出。

Er^(3+),Yb^(3+)∶YAl_3(BO_3)_4晶体的光谱性质研究

采用助熔剂法生长了Er3 + ,Yb3 + 共掺的YAl3 (BO3 ) 4 晶体 ,测量了晶体的室温吸收谱。由此吸收谱 ,根据Judd Ofelt理论计算了Er3 + 在Er3 + ,Yb3 + ∶YAl3 (BO3 ) 4 晶体中的强度参数、自发辐射几率、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =2 .4 4× 10 -2 0 cm2 、Ω4=2 .0 0× 10 -2 0 cm2 、Ω6=6 .10× 10 -2 0 cm2 。研究了晶体的荧光特性 ,并在 976nm激光泵浦下得到了上转换绿色荧光。

Yb:GdYAl_3(BO_3)_4晶体的生长及性质研究

采用助熔剂法生长了Y b:G dYA l3(BO3)4晶体。测量了晶体的室温吸收谱和荧光谱。该晶体在960 nm和974 nm处存在两个吸收带,适合InG aA s泵浦;在1 002 nm和1 044 nm处各存在一荧光谱峰。研究了晶体的热学性质,平行于c轴方向的热膨胀系数约为a轴方向的5.4倍。采用化学腐蚀光学显微法研究晶体缺陷证明Y b:G dYA l3(BO3)4中存在孪晶结构。

(Y,Gd)Al_3(BO_3)_4:Ce,Tb的光谱特性及稀土离子间的能量传递

采用高温固相反应合成了(Y,Gd)Al3(BO3)4中掺杂Ce3+和Tb3+的样品,并研究了其结构特性、光谱特性和发光过程中稀土离子间的能量传递。(Y,Gd)Al3(BO3)4属于三角晶系,具有R32的空间群,掺入Ce3+,Tb3+杂质后晶格结构没有变化。(Y,Gd)Al3(BO3)4:Ce,Tb的激发光谱由3个宽谱带组成,这3个谱带分别对应于Ce3+的4f-5d跃迁吸收。在该体系中存在Ce3+→Tb3+,Gd3+→Tb3+和Gd3+→Ce3+的能量传递,其中Ce3+起敏化剂和中间体的双重作用。

稀土碱土过渡金属类钙钛石(A_2BO_4)复合氧化物催化剂的固态物化性质及对NO_x消除反应的催化性能

用柠檬酸络合法制备了多个系列的类钙钛石(A2BO4)结构的复合氧化物催化剂,系统地研究探讨了该类催化剂的晶体与光谱结构、缺陷结构、对NO和CO等小分子的吸附性能、对氧的吸脱性能及氧化还原性能和稳定性,同时考察了上述多个系列催化剂对NO直接分解和CO还原NO反应的催化性能。发现Ni系A2BO4复合氧化物是NO直接分解的高活性催化体系,特别是LaSrNiO4-λ催化剂具有很高NO的分解活性,其活性高于文献报道Y Ba CuO/MgO的和Co系ABO3催化剂。同时发现LaSrCuO4-λ具有较高的CO还原NO催化性能。提出了在类钙钛石复合氧化物催化剂上NO分解和还原反应统一的氧化还原反应机制,并比较了两个反应的异同点,确认了氧空位在上述反应中的作用。并较深入的探讨了取代效应、过渡元素、稀土元素和结构效应对NO分解和CO还原NO反应的影响机制。本文分析总结了作者在类钙钛石(K2NiF4)结构复合氧化物的固态物化性质及对NOx消除反应的催化性能方面的基础性研究结果。

真空紫外激发下(Y,Gd)Al_3(BO_3)_4:Re(Re=Ce,Tb)的发光特性

采用高温固相反应合成了 ( Y,Gd) Al3 ( BO3 ) 4 中掺杂 Ce3 + 、Tb3 + 的样品 ,并研究了其结构特性和真空紫外激发下的发光特性。在 1 47nm真空紫外激发下 ( Y,Gd) Al3 ( BO3 ) 4 :Ce,Tb的发光过程中存在着 Gd3 +→Ce3 + ,Tb3 +→Ce3 +的能量传递。

H_3BO_3添加量对SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)蓄光性能的影响

采用共沉淀法制备SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+蓄光材料,研究了H3BO3添加量对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+蓄光性能的影响.XRD和光学性能测试结果表明,硼酸添加量为5wt%的样品结晶完全,其初始亮度达到5000mcd/m2,余辉时间大于8h,随着硼酸添加量增加,样品结晶程度降低、发光强度逐渐下降、余辉衰减速度加快.因此添加适量硼酸可以改善SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的结晶性能和发光性能,过量添加硼酸将导致样品严重结块,SrAl2O4相减少、发光性能大大降低.

(Y,Gd)Al_3(BO_3)_4:Tb的真空紫外光谱特性

(Y,Gd)Al3(BO3)4属于三角晶系, 具有R32的空间群, 掺入Ce3+, Tb3+杂质后, 其晶格结构没有变化. (Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb随着Gd3+摩尔浓度增大, 基质吸收带红移. Gd3+和Tb3+之间存在着很有效的能量传递. Gd3+摩尔浓度在一定范围内(0～0.75 mol)增大时, 样品在120～300 nm光谱范围内的激发强度均是增强的; 但是, Gd3+浓度过高造成Gd3+的发射增强, GdAl3(BO3)4:Tb在120～240 nm光谱范围内激发强度很明显下降. (Y,Gd)Al3(BO3)4:Ce, Tb在真空紫外激发下, 发现Tb3+的发光明显的被Ce3+猝灭.

凝胶-燃烧法合成(Y,Gd)Al_3(BO_3)_4:Tb^(3+)荧光材料的结构及其发光性能

采用凝胶-燃烧法合成掺Tb3+和Gd3+的四硼酸铝钇(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+荧光粉。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、发光光谱等测试手段分析不同温度下煅烧所得粉体的物相、形貌与发光性质。XRD和SEM结果表明:(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+的最低合成温度为1000℃,在该反应过程中,首先形成中间相Al4B2O9、YBO3和Y3Al5O12,而最终形成单相的(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+。随煅烧温度的升高,样品结晶程度越来越好,并且颗粒尺寸随温度的升高而增大,在1100℃时合成的晶粒尺寸比较均匀,平均粒径在1μm左右。发光光谱的测试结果表明:在229nm激发下,(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+荧光粉最强发射峰位于542nm处,属于Tb3+的5D4→7F5的跃迁。在该体系中存在Gd3+→Tb3+的能量传递,使得该荧光粉的发光强度随着Gd3+掺杂浓度的增加而增大。

GdAl3(BO3)4及其Yb^3＋激活激光晶体的研究

采用顶部籽晶法从K2Mo3O10-B2O3助熔剂体系中生长出尺寸达到20mm的GdAl3(BO3)4(简称GAB)和Yb3+激活的晶体。测试了GAB晶体的〈100〉和〈001〉轴向热膨胀系数,确定了透光波长范围,计算了有效倍频系数和相位匹配角随波长的变化,结果表明GAB晶体在整个透光范围内均可实现相位匹配。测定了Yb3+:GAB晶体在室温下的偏振吸收和荧光光谱,进行了光谱计算,测试了晶体的激光性能,在1046nm处实现了2.1W激光输出,斜率效率达到58%。

H_3BO_3对微波等离子体法合成SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)的影响

采用微波等离子体法合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,探讨了H3BO3的加入对材料的光谱性能、余辉性能、相组成结构、微观形貌的影响。结果表明,适量的添加助溶剂H3BO3,有利于增强材料的发光强度,延长余辉时间,但过量的添加反而会导致发光性能下降。本试验确定硼酸的最佳添加量为10%。综合检测分析结果推断,硼酸加入后在高温下大部分形成液相,并通过液相传质促进晶体生长,提高基质的结晶程度,同时促进稀土离子Eu2+,Dy3+进入晶格并使其分布更均匀;而少部分则会进入晶格发生B取代Al,引起晶体场畸变,从而提高了材料的发光强度和长余辉特性。

红色荧光粉YAl_3(BO_3)_4:Eu^(3+)的制备及发光性能研究

以稀土氧化物、硝酸铝和硼酸为原料,高温固相反应制备了单相红色荧光粉YAl3(BO3)4:Eu3+,用X射线衍射和发射光谱对荧光粉末的结构和发光性能进行了分析。研究了煅烧温度、Eu3+掺杂量对其发光性能的影响。结果表明,反应物在1 250℃下煅烧可制得单相YAl3(BO3)4:Eu3+晶体,在YAl3(BO3)4:Eu3+晶体中,Eu3+取代了YAl3(BO3)4晶体中Y3+,占据了非对称中心格位。在394 nm的紫外光激发下,YAl3(BO3)4:Eu3+荧光粉具有很强的发光性能,与(Y,Gd)BO3:Eu3+荧光粉相比,最强发射线波长由596 nm变为618 nm,由橙红色光变为红色光,色纯度有了很大提高。Eu3+的最佳掺杂量为8%(物质的量分数)。

A_2BO_4型氧化物的合成条件及催化氧化性能考察

本文考察了A2 BO4型稀土复合氧化物的制备方法和条件对此类材料物相生成情况的影响程度 ,并通过对其完全氧化性能的对比分析 ,探索了结构与性能的关系 。

Ce^(3+),Tb^(3+)激活的Ln(BO_3,PO_4)绿色荧光粉的合成与真空紫外光谱特性

针对目前PDP用商品绿粉余辉时间较长,以及合成稀土硼酸盐与稀土磷酸盐工序长、能耗高等缺点,本研究以自制的磷酸硼(BPO4)和稀土氧化物为原料,采用一步烧成法合成了结晶良好的Ce3+、Tb3+激活的Ln(BO3,PO4)(Ln=La,Y,Gd)绿色荧光粉,并对其在147 nm激发下的光谱性质进行了研究。结果表明:Ln(BO3,PO4):Ce3+、Tb3+(Ln=Y,La,Gd)激发光谱是由来自BO33-和PO43-基质敏化带的120~175 nm和来自Tb3+离子的4f→5d跃迁的多宽带的175~300 nm组成;改变基质稀土离子,发射光谱中的荧光分支比和色坐标也随之改变,其中以Gd(BO3,PO4):Ce3+、Tb3+荧光粉的荧光分支比为最高;拟合Gd(BO3,PO4):Ce3+、Tb3+荧光粉的衰减曲线后,得出其荧光寿命为2.92 ms,10%的余辉为6.7 ms,优于Zn2SiO4∶Mn2+商品粉,能够满足PDP器件的要求。

柠檬酸燃烧法制备Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu^(3+)荧光粉及特性研究

以柠檬酸为络合物及助燃剂,使用简单的凝胶燃烧法,通过调整B2O3用量,制备出了不同含量Eu3+掺杂的Sr3 Y2(BO3)4基红光荧光粉。对所得样品进行了X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DTA),扫描电镜分析(SEM)及荧光光谱分析(FDS)。分析结果显示,样品的烧结温度比固相法降低了100℃,且其粉体的分散性和颗粒度都得到了改善,并且得到Eu3+最佳的掺杂浓度为12mol%。

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．

LaAl_3(BO_3)_4的合成及其晶体结构的研究

在研究LnAl3(BO3)4(Ln=稀土元素,Y)的合成及发光特性过程中,发现镧铝硼酸盐LaAl3(BO3)4具有一种新的晶体结构。本文用助熔剂法合成了LnAl3(BO3)4(Ln=Gd,La)单晶样品,LaAl3(BO3)4为薄板状,而GdAl3(BO3)4为六方的棒状。用TREOR90程序对LaAl3(BO3)4粉末样品的X射线衍射数据进行了指标化,结果为:LaAl3(BO3)4属正交晶系,晶胞参数为a=0.93586(4)nm,b=0.79904(3)nm,c=0.40626(6)nm,V=0.34595nm3。在1000℃空气环境下,用硝酸盐热分解法合成了单相LnAl3(BO3)4:Eu3+(Ln=Gd,La)荧光粉并研究了其发光特性,结果表明:LnAl3(BO3)4:Eu3+(Ln=Gd,La)是非常有前途的等离子显示器用荧光粉。