CaMoO_(4):Eu^(3+)荧光材料的合成及其在手印显现中的应用

目的:传统手印显现材料在使用过程中因与客体背景颜色、花纹图案反差较小,导致手印显现的对比度不高。另外,大多数传统粉末的吸附能力较弱,未能充分反映手印的细节特征,导致手印显现的灵敏度不高。方法:采用高温煅烧法制备了CaMoO_(4):Eu^(3+)荧光材料,并通过X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪对材料的物相组成及光学性能进行了分析,在此基础上重点考察了材料对不同类型非渗透性客体表面潜在手印的显现性能。结果:在紫外光的激发下,CaMoO_(4):Eu^(3+)荧光材料发射出明亮的红色荧光;CaMoO_(4):Eu^(3+)荧光材料在手印显现过程中,可使显现的手印和客体背景之间产生较大的对比反差,且显现的手印展现出更多的细节特征(1~3级特征清晰可辨)。结论:CaMoO_(4):Eu^(3+)荧光材料在手印显现过程中展现出了较高的对比度和灵敏度,为后续的手印鉴定工作提供了强有力保障,具备潜在的一线公安实战应用前景。

CaMoO_4∶Eu^(3+)发光材料的制备和发光性质的研究

用共沉淀法与高温焙烧法制备了样品CaMoO4∶Eu3+。TG-DTA谱图表明:800℃时,样品吸收的能量最大,即形成稳定的CaMoO4∶Eu3+结构。用XRD谱图进一步分析表明:800℃时,样品CaMoO4∶Eu3+已形成CaMoO4的白钨矿结构。由于2个Eu3+取代3个Ca2+,导致了晶体产生微小的晶体缺陷,从而形成具有p-n结的半导体。经过激发和发射谱图的测试发现:这种缺陷结构不但可以使Eu3+禁戒的4f电子发生跃迁,而且可以使MoO42-的能量高效地传递给Eu3+,尤其使与MoO42-的发射特征峰(488nm)部分重叠的Eu3+(465nm)的7F0→5D2电子跃迁得到了极大的加强,进而在λex=465nm的发射谱图中,自激活荧光体MoO42-的发射强度被大大减弱甚至猝灭,而Eu3+的5D0→7F2(612nm)跃迁的红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。

白光LED用红色荧光粉CaMoO_4:Eu^(3+)的制备及发光性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了CaMoO4∶Eu3+荧光粉,对前驱体进行了差热(DSC)分析,对样品进行了X-射线衍射(XRD)、粒度分析和荧光光谱测定。DSC和XRD结果表明,在700℃时可得到CaMoO4纯相。粒度分析结果表明随着烧结温度的升高,产物的粒径明显增大,700℃时约为160 nm,而用固相法在800℃制备的CaMoO4∶Eu3+荧光粉的平均粒径明显增大至3μm左右。分别以393 nm的近紫外光和464 nm的可见光激发样品,CaMoO4∶Eu3+荧光粉发出明亮的红光,对应于Eu3+的4f-4f跃迁,当Eu3+的掺杂浓度约为30 mol%时,在616 nm处的发光强度最大。在393,464 nm的吸收分别与目前应用的紫外光和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料。

超声辅助共沉淀法合成CaMoO_4∶Eu^(3+)红色荧光粉及其发光性能研究

采用超声辅助共沉淀法合成了以Eu^(3+)为激活离子的Ca Mo O_4荧光粉。通过X-射线衍射、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计对样品进行了表征和分析,研究了溶剂浓度、表面活性剂种类、表面活性剂添加量、超声时间等反应参数对Ca Mo O_4∶Eu^(3+)发光性能的影响。结果表明:制备的样品为球形纯相四方晶系Ca Mo O_4晶体,在Ca Mo O_4∶Eu^(3+)中存在Mo O_4^(2-)到Eu^(3+)的能量传递。以50%丙酮溶液作为溶剂、PEG添加量为9 m L、Eu^(3+)掺杂浓度为10%、超声时间为10 min时,制备的样品在393 nm光激发下,Ca Mo O_4∶Eu^(3+)的最强峰所在位置是616 nm,实现了有效的红光发射,样品在紫外灯下呈现出明亮的红色。

CaMoO_4:Eu^(3+),Bi^(3+),Li^+红色荧光粉的共沉淀制备与表征

采用共沉淀法合成了红色荧光粉Ca0.75MoO4:Eu30.+25、Ca0.75MoO4:Eu30.+25-x,Bi3x+及Ca0.5MoO4:Eu30.+25-2x,Bi3x+,Li0+.25+x,并采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱,扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)测定分析了其结构形貌特征及发光性能。结果表明:制备的CaMoO4:Eu3+,Bi3+,Li+红色荧光粉为白钨矿结构,颗粒尺寸约为0.5～1μm。掺杂Bi3+的Ca0.75MoO4:Eu30.+25-x,Bi3x+的相对发光强度明显高于未掺Bi3+的Ca0.75MoO4:Eu30.+25荧光粉。Bi3+离子的掺杂将吸收来的能量传递给激活离子Eu3+,起到了能量传递的作用。当Bi3+掺杂量为x=0.005时,在395 nm激发下,主发射峰在616 nm处的相对发光强度最大,但掺杂浓度过高时会出现浓度猝灭现象。另外,电荷补偿剂的掺入能够解决材料中因同晶取代引起的电荷不平衡的问题,以Li+作电荷补偿剂、Eu3+和Bi3+共掺合成的Ca0.5MoO4:Eu30.+23,Bi30.+01,Li0+.26红色荧光粉的发光性能强于Ca0.75MoO4:Eu30.+25、Ca0.5MoO4:Eu30.+25,Li0+.25及Ca0.75MoO4:Eu30.+24,Bi30.+01。

微波辐射法快速合成CaMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉及其性质研究

以二氧化锰为微波吸收剂,采用微波辐射法成功合成了CaMoO4∶Eu3+红色发光材料。用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计分别对样品的物相结构、形貌和发光性质进行了分析和表征。结果表明:所合成的CaMoO4∶Eu3+晶体结构与CaMoO4相似,属四方晶系结构;样品大颗粒呈立方形,尺寸约4～8μm,是由200～300nm的类球形颗粒组装而成。样品的激发光谱由位于200～350 nm的一个宽带和350～500 nm的一系列尖峰组成,最大激发峰位于305 nm处;发射光谱由位于550～750 nm的一系列尖峰组成,最强的发射峰位于617 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁。当反应时间为40 min,微波功率为中高火,电荷补偿剂Li+的掺杂量为8mol%时,样品的发光强度最大,约为未掺杂电荷补偿剂样品的4倍。

CaMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉化学共沉淀合成与表征

以NH4HCO3-NH3·H2O为混合沉淀剂,采用化学共沉淀法制备CaMoO4:Eu3+红色荧光粉.通过TG-DTA和XRD研究CaMoO4:Eu3+前驱体的热分解和晶相形成过程;采用SEM和PL表征了该荧光粉的表面形貌和发光性能,并与NH4HCO3沉淀剂、NH3·H2O沉淀剂合成的CaMoO4:Eu3+荧光粉以及高温固相法制备的荧光粉进行对比.结果表明,煅烧温度700℃时,前驱体能够完全转换成单一CaMoO4:Eu3+白钨矿结构;煅烧温度900℃制备的荧光粉发光强度达到最大值;采用混合沉淀剂制备的荧光粉大小均匀、无团聚、呈类球型,平均粒径0.9μm.与高温固相法比较,其激发光谱中的Eu-O电荷迁移带向长波方向微小移动,而7F0→5L6(394nm)和7F0→5D2(465nm)的强电子吸收能有效改善红色荧光粉使用性能;与单独的NH4HCO3或NH3·H2O沉淀剂或高温固相法相比,该荧光粉发光性能显著改善,发光强度为传统固相法的2倍.

Sm^(3+)掺杂对CaMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉结构和发光性质的影响

采用共沉淀法制备了CaMoO_4:Eu^(3+),Sm^(3+)纳米荧光粉材料。系统研究了Sm^(3+)离子的引入对CaMoO_4:Eu^(3+)材料的结构和发光性质的影响。结果表明:纳米材料的尺寸随着Sm^(3+)离子掺杂浓度的增加而变小Sm^(3+)的引入,可实现Sm^(3+)和Eu^(3+)之间的能量传递,使Eu^(3+)在近紫外405nm处的激发增强,进而使Eu^(3+)在613nm的红光发射增强,且Sm^(3+)的摩尔分数为5%时,发光强度最强。计算得到CaMoO_4:0.1Eu^(3+)和CaMoO_4:0.1Eu^(3+),0.05Sm^(3+)红光发射的色度坐标分别为(0.661,0.329)和(0.667,0.328)可见,Sm^(3+)的引入可有效提高CaMoO_4:0.1Eu^(3+)发光的色纯度,使之更好地接近国际标准值(0.67,0.33)

不同方法制备CaMoO_4:0.05Eu^(3+)红色荧光粉的对比研究

分别以高温固相法、溶胶-凝胶法、水热法和共沉淀法合成Eu3+掺杂的CaMoO4红色荧光粉,通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、光致荧光光谱(PL)进行表征,考察荧光粉晶相、形貌及发光性能对制备方法的依赖性。实验表明,由于Ca2+的半径(0.099 nm)与Eu3+半径(0.094 7 nm)大小相差不大,Eu3+容易取代Ca2+的位置进入晶格,Eu3+掺杂的CaMoO4在晶体结构上保持白钨矿结构。FESEM结果表明:未经后处理的水热法所得样品为片状、多孔结构;高温固相法所得样品尺寸大、团聚严重;溶胶-凝胶法所得样品分散度好、呈条形结构;共沉淀法所得样品形貌、尺寸比较均一。荧光光谱显示,四种样品发光强度差异很大,共沉淀法制得样品的发光强度为未经后处理的水热法制得样品的6-7倍,该现象主要是由样品形貌及表面缺陷的差异引起的。

稀土掺杂荧光材料CaMoO_4:Eu^(3+)的制备及发光性研究

以钼酸铵、硝酸钙和三氧化二铕为原料,通过化学沉淀法制备稀土掺杂的发红光材料CaMoO4:Eu3+,并利用X射线衍射、激发发射光谱对粉体的结构、发光性能进行了表征.实验结果表明,在反应溶液pH值为7、反应温度为60℃、烧结温度为900℃、掺入物质的量分数为25%的Eu3+的工艺条件下制备了质量性能优良的CaMoO4:Eu3+粉体.该荧光粉可被394 nm的紫外光和465 nm的可见蓝光有效激发,发射光谱在616 nm处发光强度最大,是以电偶极跃迁5D0→7F2为主导地位的红光发射,CaMoO4:Eu3+粉体是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.

球型CaMoO_4:Eu^(3+)荧光粉的水热合成及其光致发光性质

利用水热法在低温下制备了CaMoO4:Eu3+发光材料,考察了不同稀土掺杂浓度等条件对产物性能的影响,并利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)等手段对样品的微观结构和光谱性能进行了表征。结果表明:160℃下水热法制备的CaMoO4为纳米颗粒组装成的球状结构;当Eu3+掺杂质量分数为9%时,CaMoO4:Eu3+荧光粉呈现出2条较强发射峰,其中在615nm处的发光强度最强,红橙比(R/O)为6.5/1。

NH_4Cl助熔合成CaMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉及其发光性质

在NH4Cl助熔剂的掺杂下,采用高温固相法制备了CaMoO_4∶Eu^(3+)红色荧光粉。用热分析仪(TGDSC)对样品的最佳合成温度进行了研究;用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和激光拉曼光谱(LRS)表征了晶体的内部结构和表面形貌;用荧光光谱仪对晶体的发光效果进行了检测。结果表明,反应物在800℃即可形成晶体,合成产物为纯净的CaMoO_4晶体,无杂相,结构稳定,颗粒呈球形,簇生,粒径约为5/7μm;激发光谱主要由一个位于200~350nm的O2-→Eu^(3+)和O2-→Mo6+电荷迁移带、395nm处的7F0→5L6跃迁和465nm处的7F0→5D2跃迁两条尖峰构成,发射光谱由位于580~720nm的系列尖峰构成,其中强度最大的发射峰位于615nm处,属于Eu^(3+)的5D0→7F2跃迁。当助熔剂的相对加入量为4%(摩尔分数)时,样品的发光效果最好,此时,Eu^(3+)的最佳含量为0.06。

Bi^(3+)、Eu^(3+)共掺杂La_(4)GeO_(8)荧光粉的制备及可调发光

为了开发出高效稳定的单一基质白光发射荧光材料,本工作通过高温固相法成功合成了一系列La_(4)GeO_(8)∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉样品,并通过X射线衍射、室温光谱、变温光谱等手段研究了实验样品的结构与发光性能。研究发现,Bi^(3+)离子在该结构中占据两种不同的格位(Bi^(3+)(Ⅰ)和Bi^(3+)(Ⅱ)),且在紫外光激发下呈现两个峰值分别在475 nm和620 nm的宽带发射。对于Bi^(3+)、Eu^(3+)共掺样品,由于Bi^(3+)(Ⅰ)与Eu^(3+)之间的竞争吸收、Bi^(3+)(Ⅰ)至Bi^(3+)(Ⅱ)以及Bi^(3+)(Ⅱ)至Eu^(3+)的能量传递作用,可实现蓝色至红色、橙红色至红色的可调发光。特别地,样品La_(4)GeO_(8)∶0.07Bi^(3+),0.06Eu^(3+)在313 nm光激发下可获得CIE值为(0.335,0.319)的优异白色发光。此外,该白光发射材料具有较佳的发光热稳定性,当温度升高至380 K时,发光积分强度仍然为室温的59%,表明其在白光二极管上具有潜在的应用价值。

红色荧光粉CaWO_(4)∶Eu^(3+),Bi^(3+)的制备和光学性能的研究

本文采用高温固相法合成了一系列红色荧光粉CaWO_(4)∶Eu^(3+),Bi^(3+)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等手段,对样品的晶体结构、微观形貌、光学性能、能量传递方式、荧光寿命和热稳定性进行了表征。结果表明,当Eu^(3+)和Bi^(3+)的掺杂浓度分别为7%和2%时(摩尔分数),荧光粉红色发光(615 nm)最强,理论计算得到荧光粉的平均颗粒尺寸为50.27 nm,这与电子显微镜观察结果相符合。能量传递方式以电偶极-电四极相互作用为主,对CaWO_(4)∶7%Eu^(3+),yBi^(3+)(y=0~6%)系列荧光粉进行了荧光寿命测量,发现它们荧光寿命基本相同,都在0.56 ms左右。对CaWO_(4)∶7%Eu^(3+),2%Bi^(3+)荧光粉在不同温度下的光谱进行比较,并且计算相应的色度坐标,当温度升高时,色度坐标整体左移,发光强度有所变弱,但整体来说热稳定性较好。较好的热稳定性和明亮红光发射表明该荧光粉可以作为潜在商用红光荧光粉。

微波辅助液相法制备CaMoO_4:Eu^(3+)荧光粉

采用微波辅助液相沉淀法制备了Ca_(1-x)Mo O_4:Eu^(3+)_x(0.05≤x≤0.09)系列红色荧光粉.通过荧光光谱仪、SEM、XRD测试和表征了该荧光粉的荧光性能、形貌、结构.结果表明,当Eu^(3+)掺杂量为0.07,烧结温度为900℃,保温时间为3 h时,可获得性能最佳的荧光粉,在395 nm和465 nm波长激发下,在616 nm处出现了很强的发射峰,对应于Eu^(3+)的~5D_0→~7F_2的跃迁.采用微波辅助液相沉淀法制备的荧光粉发光强度高于高温固相法所制备的荧光粉,适合白光LED用红色荧光粉.

Tb^(3+)、Eu^(3+)离子共掺杂的MgAl_(2)O_(4)发光性能研究

采用水热辅助固相法,以Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和Mg(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为原料,尿素为沉淀剂,制备了Tb^(3+)、Eu^(3+)共掺杂镁铝尖晶石荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜对所得产物的相结构和形貌予以表征,结合荧光激发、发射光谱和CIE色度图分析了荧光粉的光致发光性能。结果表明:在一定浓度范围内,掺杂Tb3+和Eu^(3+)离子后基质MgAl_(2)O_(4)的晶体结构并未发生改变,而当引入沉淀剂后,获得了具有良好分散性的棒状颗粒,且Tb^(3+)与Eu^(3+)间的浓度变化对样品形貌的影响甚微。在此基础上,以377 nm近紫外光作为激发光源实现了可见光区由粉至红的多色可调谐发射。

燃烧法合成CaMoO_4:Eu^(3+)及其发光性能的研究

采用柠檬酸作为燃料,通过燃烧法制备了Ca MoO4蓝色以及Ca MoO4:Eu3+红色荧光粉。研究了Eu3+的掺入、反应温度以及反应时间对所制得的Ca MoO4:Eu3+的晶体结构以及发光性能的影响。XRD谱图分析显示合成样品Ca MoO4和Ca MoO4:Eu3+均为白钨矿型晶体结构,晶体的结晶度随着合成温度的升高以及保温时间的增加而提高。荧光光谱表明Ca MoO4的自激发峰与发射峰分别位于270nm和490nm;Ca MoO4:Eu3+的发射峰为Ca MoO4的490nm峰以及Eu3+的591nm、616nm、655nm和700nm的衍射峰,其中,616nm为主发射峰,且随着温度的升高以及保温时间的增加,490nm峰增强,616nm峰降低。

基于Sm^(3+)敏化的红色荧光粉Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶Eu^(3+)发光性能研究

采用高温固相法制备了一系列新型Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)和Na_(5)Y_(0.9)-y(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+),y Sm^(3+)(y=0~0.08)红色荧光粉,并对Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)和Na_(5)Y_(0.9)-y(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+),y Sm^(3+)(y=0~0.08)的物相结构、发光性能、热稳定性、荧光寿命等性能进行了研究。结果表明,在单掺Eu^(3+)的条件下,Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)荧光粉在395nm紫外光激发下,发射出峰值波长在615nm的强红光,其掺杂浓度为x=0.1,样品的发光强度最高。进一步探究Sm^(3+)对Eu^(3+)在Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)中的敏化增强作用。通过研究该样品不同Sm^(3+)掺杂浓度下的荧光发射谱,发现Sm^(3+)敏化增强的最佳掺杂浓度为y=0.04;相较于单掺Eu^(3+)的样品,Sm^(3+)敏化后的样品其发光强度为原来的113.8%。Sm^(3+)敏化后的样品存在能量传递现象,能量传递机制为Eu^(3+)与Sm^(3+)之间的电偶极-电偶极相互作用。温度相关荧光发射谱实验结果表明Na_(5)Y_(0.86)(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+),0.04Sm^(3+)具有较好的热稳定性,在437K时荧光发射强度约为室温时的70%左右,而Na_(5)Y_(0.9)(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+)在437K时的荧光发射强度约为室温时的68%左右。因此,Sm^(3+)敏化的Eu^(3+)掺杂Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)荧光粉在白光LED领域中具有较大的应用可能性。

水热法对Eu^(3+)掺杂CaMoO_4微纳米荧光体的制备及其发光性能

采用水热法成功的制得了不同形貌的CaMoO4:Eu3+微纳米荧光体。实验结果表明,溶液的pH值在控制产物形貌上起了决定性的作用。用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光体的结构和光致发光性能。结果表明,CaMoO4:Eu3+荧光体的激发光谱由两部分组成:1个宽的激发带(240～360nm)和属于Eu3+的f-f跃迁的锐线谱(395nm、465nm),它的发射光谱只出现常见的2个发射峰:592nm(5D0→7F1)、615nm(5D0→7F2),其中5D0→7F2跃迁发射峰强度明显高于5D0→7F1跃迁发射峰强度,这表明Eu3+在CaMoO4基质中处于无反演中心或偏离反演中心的格位上。本文还对造成发射峰强度变化的原因进行了分析,认为影响发射峰强度的原因有两个:表面积和对称性,材料的表面积越大,发光的猝灭越严重,荧光发射越弱;材料的结构对称性越差,跃迁戒律打破地越彻底,荧光发射越强。

CaMoO_4:Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性质

利用共沉淀法制备了纳米CaMoO4∶Eu3+发光粉体.并对不同掺杂浓度和不同煅烧温度下所制备的CaMoO4∶Eu3+发光粉体进行室温发光性质的研究.在室温下观测到CaMoO4∶Eu3+样品具有较强的Eu3+离子特征发射.通过对不同煅烧温度下样品发射谱的对比,发现800℃下煅烧的样品,荧光强度最强,样品的晶相与发射性质的研究表明:所制备的样品经不同温度热处理后,晶相与标准卡07-0212一致,荧光强度与Eu3+离子掺杂浓度关系研究表明:在不同掺杂浓度中,Eu3+离子浓度为20%时,其相对发射强度最强.在四个不同的煅烧温度中,经800℃煅烧的样品其发光效果最好.此外,还观察到基质与Eu3+之间的能量传递.CaMoO4∶Eu3+与CaWO4∶Eu3+的激发谱、发射谱进行比对,并且通过计算发现M6+-O的共价键比W6+-O结合的强.