Gd^(3+)/Ce^(3+)对Tb^(3+)掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO_(2)-B_(2)O_(3)-BaF_(2)组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd_(2)O_(3)掺量下Tb^(3+)的发光性能,并确定了Gd_(2)O_(3)更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd^(3+)和Ce^(3+)对Tb^(3+)的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd^(3+)和Ce^(3+)对Tb^(3+)的发光都具有敏化作用,且Gd_(2)O_(3)掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce_(2)O_(3)掺入玻璃后以Ce^(3+)和Ce^(4+)两种价态共存,在还原气氛下掺入相较于空气气氛下掺入更容易保持Ce^(3+)状态,而且Ce^(3+)对Tb^(3+)的发光具有敏化作用,Ce^(4+)会抑制Tb^(3+)的发光。

低温单斜相BiPO_4∶Tb^(3+)纳米晶的合成及其发光性能

以无水乙醇为反应溶液,采用室温共沉淀制备了低温单斜相BiPO4∶Tb3+绿色荧光纳米材料,并进行高温烧结处理。利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光光谱分别对所得样品的相结构、形貌以及发光性能进行研究。结果表明:通过高温烧结,样品没有发生晶型转变,仍然保持单斜相结构和纳米颗粒形貌。同时,Tb3+离子作为绿色发光中心进入到BiPO4的晶格中取代Bi 3+的格位,在370nm激发下,观察到Tb3+离子的特征跃迁(5D4→7FJ,J=6~3),其中以5D4→7F5跃迁发射(543nm)为主;并考察了BiPO4∶Tb3+纳米晶发光强度随Tb3+掺杂量的变化关系,发现其淬灭浓度高达20mol%。

Sr^(2+)共掺杂LaPO_(4):Tb^(3+)发光材料的水热合成与性能

采用水热法制备Sr^(2+)共掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)发光材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱等对所制样品的物相结构和光学性能分析。探讨了反应体系的pH值、反应温度和Sr^(2+)离子的摩尔掺杂量等对样品物相结构及发光性能的影响。结果表明:采用水热法所制备的样品均为纯相的单斜晶系独居石结构Sr^(2+)共掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)晶体,所制备样品在紫外光激发下发射出Tb^(3+)特征绿光。在反应体系pH值为2、水热反应温度为140℃和Sr^(2+)的掺杂量为1.5%(物质的量分数)的条件下制备的共掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)样品发光性能最好,处于544 nm处发射峰的相对强度为单掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)样品的2.8倍。

绿色荧光粉NaCaPO4：Tb^3＋的制备与发光特性

采用高温固相法合成了适用于UVLED芯片激发的NaCaPO4∶Tb3+绿色荧光粉并对其发光性质进行了研究。该荧光粉的发射峰位于418,440,492,545,586,622nm,分别对应Tb3+的5D3→7F5、5D3→7F4、5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3能级跃迁。其中位于492,545nm的发射峰最强,样品发射很好的绿光。主要激发峰位于380~400nm之间,属于4f→4f电子跃迁吸收,与UVLED芯片的发射相匹配。考察了Tb3+掺杂浓度和Li+,Na+和K+作为电荷补偿剂对样品发光性能的影响:Tb3+的最佳掺杂浓度为10%,以Li+的补偿效果最好。NaCaPO4∶Tb3+是一种适用于白光LED的绿色荧光材料。

CaMoO4∶Tb^3＋发光材料的制备和发光性质的研究

用共沉淀法制备了样品CaMoO_4:Tb^(3+)的前驱物,经TG-DTA测试表明:样品在850℃时有能量吸收峰,即达到样品反应的活化点。XRD谱图分析显示,焙烧后样品CaMoO_4:Tb^(3+)为CaMoO_4的白钨矿结构,但峰位发生了右移,说明晶体内部产生了微小的晶体缺陷,推测该缺陷可能是由晶胞内2个Tb^(3+)取代了3个Ca^(2+)形成空穴而引发的。通过对激发谱图的测试发现,此种缺陷结构有利于使MoO_4^(2-)发射特征峰(488 nm)的能量有效地传递给Tb^(3+),使Tb^(3+)的4f电子发生跃迁,特别使Tb^(3+)的~7F_6→~5D_4(488 nm)电子跃迁大大加强,因而在样品CaMoO_4:Tb^(3+)的发射谱图(λ_(ex)=488 nm)中,自激活荧光体MoO_4^(2-)的发射强度被大大减弱,而Tb^(3+)的~5D_4→~7F_5(544 nm)跃迁的绿光发光强度被大大增强,使该材料成为有潜在应用价值的发光材料。

KBaPO_4:Tb^(3+)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.

LaPO_4∶Ce^(3+)/Tb^(3+)纳米线的合成和发光特性

通过水热法合成出Ce3+和Tb3+共激活的LaPO4纳米线,并同相应的微米棒进行了比较。研究了其荧光光谱和动力学过程。结果表明纳米线和微米棒的晶体结构均为单斜相。在单掺杂Ce3+和Tb3+的材料中,微米棒的发光强度与纳米线相比稍有提高,但在共掺杂的纳米线样品中对应Ce3+的激发,Tb3+的5D4→7F5绿光发射比微米棒提高了3～5倍。通过动力学研究,纳米线中Ce3+和Tb3+的电子跃迁速率与微米棒对比没有显著的提高,且Ce3+→Tb3+的能量传递速率降低了3倍。Tb3+的5D3能级衰减包括两个过程:快过程和慢过程。纳米线以慢过程为主,而微米棒以快过程为主。我们认为慢过程对应5D3→5D4的弛豫,快过程对应5D3向其他缺陷能级的跃迁。因此共掺杂纳米线中强度的提高被归因于在纳米线中更多的边界阻碍而引起在高于5D4的激发态能级上损失的能量更少。

Sm^(3+)掺杂棒状BiPO_4微晶的制备及其光催化活性增强机理

以Sm(NO_3)_3、NH_4H_2PO_4和Bi(NO_3)_3为原料,采用水热法合成了Sm^(3+)掺杂棒状BiPO_4光催化剂。采用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、BET比表面积测试等手段对其组成、晶型、粒径、形貌及比表面积等进行了表征,并以金卤灯模拟可见光,以甲基橙和邻硝基苯酚为模型污染物,对其光催化性能进行了评价和分析。XRD和SEM分析表明,Sm^(3+)掺杂进入BiPO_4的晶格,导致其晶胞参数发生变化,但对其物相结构和形貌的影响不明显;UV-Vis吸收光谱测试表明,Sm^(3+)掺杂使BiPO_4在紫外光区的吸收减弱,可见光区略有增强。光催化实验表明,Sm^(3+)掺杂后BiPO_4的光催化活性与掺杂量密切相关,当Sm^(3+)掺杂量为0.75at%时光催化活性提高较显著。根据实验结果和文献报道,论文对Sm^(3+)掺杂后BiPO_4活性提高机理进行了探讨,认为Sm3+掺杂后BiPO_4光生电子-空穴分离效率提高是影响其活性的主要因素。

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。

CaMoO_4:Tb^(3+)发光材料的制备与发光性能研究

本文通过燃烧法在700~850℃制备了CaMoO4∶Tb3+固溶体发光材料。研究了反应温度与粉末的结构、粒径以及发光性质之间的关系。同时也探讨了材料的优化工艺条件,即最佳燃烧温度为800℃,燃烧5 min,最佳Ca2+与Tb3+的物质的量比为1∶0.05左右。所得CaMoO4∶Tb3+材料在295 nm处近紫外光激发下发射出较强的544 nm处的绿色光,对应于Tb3+的5D4-7F5跃迁。由于配位场对Tb3+的微扰导致544 nm处的发射峰产生了Stark分裂。

基于KGdF_4:Tb^(3+)纳米材料检测四环素的生物传感新方法

构建了一种荧光共振能量转移生物传感系统检测四环素的方法。以KGd F4:Tb3+纳米粒子为荧光能量供体,氧化石墨烯为荧光能量受体,基于氧化石墨烯对单链DNA的π-π共轭作用,使得适配体功能化的KGd F4:Tb3+纳米粒子与氧化石墨烯足够靠近,从而发生荧光共振能量转移,KGd F4:Tb3+纳米粒子的荧光被淬灭。当体系中存在四环素时,四环素优先与其适配体特异结合形成复合物,与氧化石墨烯结合能力减弱,使得KGd F4:Tb3+纳米粒子的荧光淬灭程度降低,据此可实现对四环素的定量检测。该方法在四环素质量浓度0.5~100 ng/m L范围内与体系荧光强度呈现良好的线性关系(R2=0.993),最低检出限为0.25 ng/m L。该方法特异性好,灵敏度高,已成功应用于实际样品中四环素的测定。

荧光粉Ba_(3-x-y)P_4O_(13):xCe^(3+),yTb^(3+)的光谱分析

采用高温固相法合成了Ba3P4O13:Ce3+,Tb3+荧光粉.研究了单掺Ce3+、单掺Tb3+以及Ce3+、Tb3+共掺杂时的光谱性质.发现Ce3+的激发光谱呈宽带峰,发射光谱有两个峰,且两者重叠严重,用高斯双峰拟合得到峰值为340 nm和363 nm的发射峰.Tb3+的激发光谱中以220 nm的激发峰最强,测得发射光谱为5D3、5D4能级的发射,表明在此体系中能级5D3和5D4间的无辐射跃迁过程不显著.通过Ce3+、Tb3+共掺,Tb3+的荧光发射明显增强.

BiPO4的合成及负载WO3改善其光催化降解罗丹明B

将Bi(NO3)3·5H2O溶于水和无水乙醇,与Na2HPO4反应合成BiPO4。将WO3负载到BiPO4上合成WO3/BiPO4复合材料,改善BiPO4的光催化性能。用X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等对合成的样品进行表征。并探究BiPO4、WO3和不同WO3负载量的WO3/BiPO4光催化剂样品降解罗丹明B的效果。结果表明,WO3/BiPO4显示出很好的光催化效果,其中表现最好的样品是3∶1WO3/BiPO4,其光催化降解罗丹明B的速率是BiPO4的2.14倍。

SrWO_4:Tb^(3+)微球的合成及其发光性能

以六次甲基四胺(MSDS)为辅助剂,采用简单沉淀法合成四方晶系白钨矿结构的SrWO_4:Tb^(3+)微米球,考察掺杂不同含量铽、添加不同量辅助剂等因素对产物的光致发光性能的影响,利用XRD、SEM、FTIR、DRS和PL等对其结构和形貌及性能进行表征。在253nm的紫外光激发下,产物在545nm处有强的发射峰,相对水热法合成的SrWO_4:Tb^(3+)微米球有更好的发光强度。

Tb^3＋和Na2WO4共掺杂SiO2材料的制备及其发光性质

通过溶胶-凝胶技术制备了稀土离子Tb3+和Na2WO4共掺杂的SiO2材料,利用DTA-TG,IR,XRD等测试手段研究了材料的结构。材料属于非晶态,800℃退火后Tb3+和Na2WO4共掺杂样品的主要结构为SiO2的网状结构。通过三维荧光光谱,荧光激发光谱和发射光谱,分析探讨了Na2WO4对掺稀土离子的SiO2体系发光性质的影响。结果显示,在230nm激发下,样品显示Tb3+的5D4—7Fj(j=4,5,6)和5D3—7Fj(j=4,5,6)发射光谱,在紫外灯的照射下,发射均匀的蓝绿色荧光,说明样品掺杂均匀且分散性较好。Na2WO4的掺入,并不影响Tb3+在SiO2基质中的发射峰的主要位置,但对发光强度有很大的影响,敏化了5D4—7F6蓝色跃迁而猝灭了5D4—7F5绿色跃迁,使材料发射蓝绿色荧光。文章通过所得的能级图,对样品的跃迁机理进行了分析。

Bi_2O_3修饰的BiPO_4纳米棒复合催化剂可见光光催化性能的研究

以Bi2S3纳米棒为模板合成了形貌可控的BiPO4纳米棒复合光催化剂。在可见光辐射下,该复合催化剂表现出优异的光催化降解亚甲基蓝（MB）的性能。UV-Vis漫反射谱结果表明：催化剂经过Bi2O3修饰后对可见光有很好吸收;X射线衍射仪和透射电镜等表征结果表明,所制备的BiPO4纳米催化剂为直径约30 nm、长约200~500 nm的纳米棒。表面修饰少量Bi2O3可明显促进光催化剂对亚甲基蓝（MB）的可见光降解效率,其活性是未修饰催化剂的1.7倍。光电流和N2吸附实验也表明表面修饰后的催化剂光电流和BET比表面积都明显增加。这可能是由于表面修饰的Bi2O3不仅显著提高了BiPO4纳米棒复合催化剂的可见光吸收,而且在BiPO4表面起到了富集电子和传输电子的作用。结果表明表面修饰Bi2O3的BiPO4纳米棒是一种高活性的光催化材料。

Eu^3+,Tb^3+共掺杂的NaGd(WO4)2颜色可调荧光粉的水热合成及发光性质研究

在不添加任何模板剂的情况下,采用温和水热法,制备了一系列NaGd0.96-x(WO4)2∶0.04Tb3+,xEu3+(x=0,0.005,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14,0.16,0.18)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光分光光度计分别对所得样品的物相结构、形貌粒度及发光性能进行分析表征。结果表明:所合成的样品为NaGd(WO4)2的纯相,属四方晶系白钨矿结构。其形貌为规整的四方盘形,尺寸均一、分散性良好。系列样品均能被近紫外光有效激发,通过改变NaGd(WO4)2中Eu^3+/Tb^3+的掺杂浓度,实现了对荧光粉发光颜色由绿色到红色的全色调控。

Ag_3PO_4/BiPO_4复合光催化剂的制备及其降解罗丹明B的研究

采用水热法合成复合Ag_3PO_4/BiPO_4光催化剂,考察不同p H和不同复合比例下合成的光催化剂对溶液中罗丹明B的光催化降解性能,并与BiPO_4进行对比。结果表明:在p H=7,复合比例Ag_3PO_4/BiPO_4摩尔比为4∶3条件下水热制备的Ag_3PO_4/BiPO_4对可见光的利用率最高,催化性能最好;降解180 min后,对罗丹明B的降解率达到61%,较纯相BiPO_4提升了27%。本文还利用XRD、SEM和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等测试手段对合成的样品进行表征,分析得出复合Ag_3PO_4之后,催化剂的禁带宽度变窄,并出现较多的独居石晶型BiPO_4,光生电子与空穴复合效率变低,从而使复合材料的光催化降解罗丹明B的能力得到提升。

YVO4∶Eu^3+和YVO4∶Tb^3+纳米粒子的制备及发光性能研究

采用溶剂热法成功地制备出了YVO4∶Eu^3+和YVO4∶Tb^3+纳米粒子,并通过X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和荧光分光光度计分别对上述纳米粒子的晶体结构、粒子大小和光致发光谱进行表征和测试。结果表明,制备出的纳米粒子均为四方锆英石结构,其平均粒子尺寸为6~8nm,其中YVO4∶Eu^3+纳米粒子具有良好的红光发射,而YVO4∶Tb^3+纳米粒子并不发光。实验还对YVO4∶Eu^3+纳米粒子的发光机理和YVO4∶Tb^3+纳米粒子不发光原因进行了分析。

激光退火对CaSrSiO_(4)∶Tb^(3+)纳米荧光粉光致发光特性的改善

采用高温固相反应法制备了不同掺Tb浓度的CaSrSiO_(4)纳米荧光粉。TEM照片显示粉末颗粒为球状,直径30~50nm。XRD主要衍射峰与CaSrSiO_(4)基质基本一致,表明Tb离子掺入对CaSrSiO_(4)晶体结构影响较小。285nm紫外光激发下,观测到强的紫外、蓝光和绿光等光谱,优化掺Tb浓度为0.7%。最后用CO_(2)激光器对CaSrSiO_(4)∶0.3Tb^(3+)荧光粉进行退火,发现光谱增强50%以上。同时讨论了退火工艺参数对荧光粉光致发光特性的影响。