燃烧法可控制备Eu^(3+)-Eu^(2+)共存Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2荧光粉及其荧光性能的研究

采用燃烧法合成Ca_(12-x)Al_(14)O_(32)F_2∶xEu荧光粉,对样品进行了X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)以及光致发光光谱等表征,探讨了燃烧温度、氟化铵、尿素、硼酸以及铕浓度等合成条件对荧光性能的影响。研究结果表明,利用燃烧法可以合成Eu^(3+)-Eu^(2+)共存、发光可调的荧光粉。通过改变合成条件,改变Eu^(2+)和Eu^(3+)的比例,荧光粉的发光颜色可表现为白光-橙红色-蓝白光-淡紫色-深蓝色-淡蓝色等变化。

Er^(3+)单掺、Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2的制备及上转换发光性质

利用高温固相法成功制备了Er^(3+)单掺、Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2上转换发光样品。在980 nm激光激发下,Er^(3+)单掺和Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂样品均呈现出较强的绿光(528,549 nm)和较弱的红光(655 nm)发射,分别归因于Er^(3+)离子的~2H_(11/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)能级跃迁。随着Er离子浓度的增加,单掺杂样品上转换发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为0.8%。共掺杂Yb^(3+)后,Er^(3+)的发光强度明显增大。还原气氛下合成的样品上转换发光强度增大约两倍,可能和笼中阴离子基团变化有关。发光强度和激发光功率的关系表明所得上转换发射为双光子吸收过程,借助Er^(3+)-Yb^(3+)体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。

碱土金属离子共掺杂对铕离子在Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2中发光性能的影响

采用高温固相还原法合成Ca_(12-x-y)M_xAl_(14)O_(32)F)2∶yEu(M=Mg,Sr,Ba)体系荧光粉,分别采用X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪测试其物相及荧光性能,通过掺杂碱土金属离子可以调整Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2∶Eu^(3+)/Eu^(2+)的组成和结构,进而影响Ca_(12-x-y)M_xAl_(14)O_(32)F_2∶yEu的发光性能。研究结果表明:在Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2∶Eu中掺杂一定浓度的Mg^(2+)不利于Eu^(3+)的还原,掺杂一定浓度的Sr^(2+)或Ba^(2+)有利于Eu^(3+)的还原;通过改变碱土金属离子的掺杂浓度调节Eu^(3+)和Eu^(2+)的浓度比,可以调整蓝光发射和红光发射的强度比,进而使发光颜色从蓝色变为淡紫色,再变为蓝绿色。

卤素离子掺杂对Eu^(2+)-Eu^(3+)共存Ca_(12)Al_(14)O_(33):Eu发光性能的影响

采用高温固相法在还原气氛中合成Ca_(11.52)Al_(14)O_(33-0.5x-0.5y)F_xCl_y:0.48Eu荧光粉,对样品进行了X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)等表征。研究结果表明,所合成样品为立方晶体结构,样品中Eu^(2+)-Eu^(3+)共存且发光可调。在λ_(ex)=253 nm光激发下,单掺F^-与单掺Cl^-的量分别为x=0.5和y=0.5时,Eu^(2+)的蓝光强度与Eu^(3+)的红光强度比值I蓝光/I红光最大,分别为10.16和10.55。通过改变F^-与Cl^-的掺杂浓度,可以调整Eu^(2+)-Eu^(3+)的比例,进而调控荧光粉的发光,发光颜色可调整为淡紫色-深蓝色-淡蓝色-蓝白光-橙红色等变化。