X射线增感屏用纳米CaWO4的Pechini溶胶-凝胶法制备及其光学性能

采用Pechini溶胶-凝胶法制得纳米级CaWO4荧光粉,通过X射线衍射图、扫描电镜和发射光谱对其形貌和发光性能进行了研究,结果表明750℃条件下所得样品为纯相CaWO4晶体,在X射线激发下发射峰位于420nm,与感蓝胶片的光谱灵敏度匹配良好。其粒径在纳米量级且粒度分布集中是该方法所得CaWO4荧光粉的突出优点。将此荧光粉制成X射线增感屏并与市售同类产品相比,该增感屏可使感光片的成像质量显著提高。

Na＋,Li＋,Bi3＋掺杂CaWO4∶Eu3＋荧光粉的制备及发光特性

采用微波辅助加热法合成了Na^+,Li^+,Bi^(3+)掺杂的CaWO_4∶Eu^(3+)荧光粉.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的微观结构进行了表征,利用荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行了测试和分析.结果表明,掺杂浓度(摩尔分数)均为3.75%的Eu^(3+),Na^+,Li^+,Bi^(3+)掺杂的CaWO_4均保持了基质的四方晶相结构.Na^+,Li^+,Bi^(3+)单掺杂或共掺杂后的样品比CaWO_4∶Eu^(3+)样品颗粒度分别有不同程度的增加.在393 nm光激发下,掺杂Eu^(3+),Na^+及掺杂Eu^(3+),Li^+样品的发光强度比CaWO_4∶Eu^(3+)的发光强度分别提高了1.8倍和1.2倍,共掺杂Eu^(3+),Li^+,Na^+及Eu^(3+),Li^+,Bi^(3+)的样品发光均有所减弱.在254和393 nm光激发下,掺杂Li^+的CaWO_4∶Eu^(3+)样品的荧光寿命最短.同一样品在393 nm光激发下的荧光寿命短于254nm光激发下的荧光寿命.

Mg2+、Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+荧光粉的发光性质

采用微波加热固相法合成了Mg2+、Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+荧光粉。利用XRD对样品的晶体结构进行表征,通过荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行检测和分析。结果表明,Mg2+、Zn2+、Eu3+掺杂CaWO4不影响CaWO4基质的四方晶相。395nm激发下,与CaWO4∶2%Eu3+样品比较,分别掺杂0.5%的Mg2+或Zn2+的样品发光强度提高了1.3倍和2.1倍;与3%Mg2+或3%Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3粉体发光比较,当Eu3+浓度增加为3%时,粉体的发光强度分别提高了7.3倍和14.8倍;与CaWO4∶3%Eu3+样品比较,3%的Mg2+或Zn2+掺杂后的样品光强分别提高了1.2倍和1.3倍。262nm比395nm激发同一样品的Eu3+的5D0能级寿命有所增加。与单掺2%Eu3+样品比较,随着Mg2+或Zn2+掺杂浓度增加,样品荧光寿命先增加后减小。同样激发波长下,与Mg2+或Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3+样品荧光寿命相比,Eu3+浓度增加为3%时,样品的荧光寿命明显变短。

白光LED用红色发光粉CaWo4:Eu3的制备与发光性质的研究

采用化学共沉淀法制备了纳米晶CaWO4:Eu3+发光粉体。在不同掺杂浓度、不同煅烧温度的系列样品均具有Eu3特征的强室温红光荧光发射。通过调节煅烧温度和掺杂摩尔分数来调控近紫外和蓝光吸收强度,进而调控用395nm的近紫外光和465nm的蓝光激发样品所得红光发光强度。研究结果显示:所制备的纳米晶CaWO4:Eu3+发光粉体可以被紫外和蓝光发光二极管有效激发,且可作为红光发光二极管用荧光粉。

Pb^2＋：CaWO4晶体电子结构研究

运用局域密度泛函理论的离散变分方法(DV-X()模拟计算了掺Pb2+后CaWO4晶体的电子结构.计算结果表明,掺Pb2+后晶体的带隙明显变窄;晶体中可能存在Pb的6 s态到W的5 d态的电子跃迁过程,用过渡态的方法计算得到其光学跃迁能为3.86 eV(对应322 nm吸收带).并解释了晶体内440 nm发光带起源于W的5 d态到Pb的6 s的金属离子间电子转移过程.

燃烧法合成长余辉材料CaWO4:Eu^(3+)及其发光性能

为探索用燃烧法合成掺加SiO2的长余辉材料CaWO4∶Eu3+,以H3BO3为助熔剂,NH4NO3为氧化剂,柠檬酸(CA)为还原剂,掺加正硅酸乙酯(TEOS),研究了NH4NO3,柠檬酸,TEOS的最佳添加量及其对长余辉发光材料的发光性能的影响.使用X射线衍射仪,荧光/磷光发光分光光度计测试了其晶相,激发和发射光谱以及发光强度.X射线衍射检测结果表明:在500℃时得到CaWO4∶Eu3+长余辉材料,800℃的发光效果相对最好.荧光/磷光发光分光光度计检测结果表明:最佳摩尔比nCa2+∶nCA∶nNH4NO3∶nTEOS是1∶2.75∶20.63∶5.添加TEOS能显著提高CaWO4∶Eu3+的发光性能.

辅助水热法合成新颖CaWO4∶Ln3+（Ln=Tb,Eu,Dy,Sm）及其发光性能

以酒石酸钾钠为辅助剂,采用辅助水热法合成CaWO4∶Ln^3+(Ln=Tb,Eu,Dy,Sm)发光材料。考察酒石酸钾钠的用量、离子掺杂浓度等对合成产物发光性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见吸收谱(DRS)、光致发光光谱(PL)等对样品的结构、形貌及其发光性能进行表征。实验结果表明:产物为四方晶相的CaWO4∶Ln^3+(Ln=Tb,Eu,Dy,Sm)。当添加0.4 g酒石酸钾钠、掺杂浓度为5 mol%制备的CaWO4∶Ln^3+(Ln=Tb,Eu,Dy,Sm)发光材料,在紫外光激发下发出不同颜色光。荧光强度是未添加酒石酸钾钠所得产物的2.1倍。

单一基质白光荧光粉CaWO4∶Dy^3+的合成及荧光性能研究

采用高温固相法,成功制备了Dy^3+离子掺杂的CaWO4∶Dy^3+发光材料。利用X射线衍射、拉曼光谱和荧光光谱对其结构和荧光性能进行表征,探讨了Dy^3+浓度对CaWO4∶Dy^3+结构和发光性能的影响。结果表明:Dy^3+可以有效掺入到CaWO4基质中,且不改变基质原有的晶体结构,获得单一的白钨矿结构。用基质吸收峰激发CaWO4∶Dy^3+晶体,由发射谱推测样品中基质和Dy^3+之间存在能量传递。对比不同掺杂浓度下Dy^3+的离子发射光谱,发现随掺杂浓度的不同,480nm(蓝)和575nm(黄)的发射强度有明显变化,证实浓度为4%(摩尔分数)时强度达最大。

CaWO4∶Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性能

采用水热法结合高温烧结两步法制备了一系列CaWO4∶Eu^3+红色荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)等表征手段对产物结构、形貌以及发光性能进行了表征。结果表明:所合成的CaWO4∶Eu^3+荧光粉均为单一的四方晶系白钨矿结构,可被近紫外光(395nm)有效激发,其发射主峰位于619nm处,归属于Eu^3+的5 D0→^7F2电偶极跃迁,且Eu^3+的最佳掺杂摩尔分数为15%。Ca0.85WO4∶0.15Eu^3+样品形貌为类球形,粒径大小范围为0.1~0.6μm。

碱金属离子掺杂对CaWO4:Tb^3+发光和余辉性能的影响

钨酸钙作为一类优越的无机发光材料,以其稳定的化学、物理性质,吸引了广泛的注意.而共掺碱金属离子对绿色CaWO4:Tb3+荧光粉的发光及余辉性能的影响尚未报道,因此本文采用高温固相法在空气氛围下制备了Li+,Na+,K+掺杂的CaWO4:Tb3+系列绿色荧光粉,并通过XRD、激发光谱、发射光谱、余辉衰减、热释光谱等对其发光性能和余辉性能做了相关测试和研究.通过研究比较,当共掺杂不同碱金属离子作电荷补偿时CaWO4:Tb3+的发光及余辉性能得到不同程度的提高.

CaWO4在NaCl-CaCl2熔盐体系中溶解性能的研究

采用等温热饱和法研究CaWO_4在NaCl-CaCl_2熔盐体系中的饱和溶解时间,并在饱和溶解时间下,研究温度和熔盐组分摩尔比对CaWO_4溶解度的影响,采用X射线衍射方法分析熔盐极冷试样的物相组成。结果表明,在650～850℃下,两个小时内溶解基本达到饱和状态,CaWO_4的溶解度随温度的升高呈现线性增加,饱和溶解时间也逐渐缩短。在相同温度下,CaWO_4的溶解度随体系中CaCl_2含量的增加而增大。CaWO_4在体系中的溶解包括物理和化学两个过程,并且以物理溶解过程为主。

Dy3+替位敏化CaWO4∶Eu3+荧光材料及其发光性能

采用微乳液法合成具有不同Dy^（3＋）掺杂浓度的CaWO4∶Eu3＋,Dy^（3＋）荧光粉。通过使用TEM和XRD对荧光体的形貌和结构进行表征,荧光分光光度计测试其光致发光谱。实验结果表明,在395 nm光源激发下,Dy^（3＋）掺杂浓度为0.5%（摩尔分数）和8%时会极大地提高Eu3＋的特征发光;在272 nm光源激发下,0.5%Dy^（3＋）掺杂会提高Eu3＋的特性发光,而Dy^（3＋）高浓度掺杂则抑制CaWO4基质和Eu3＋的特征发光。因此,在紫外光激发下低浓度掺杂Dy^（3＋）可以增强CaWO4∶Eu3＋荧光材料的发光特性。

单分散球形CaWO_4∶Re^(3+)(Sm^(3+),Eu^(3+))红色荧光粉的制备及其发光性能

目前使用的白光LEDs荧光粉,主要是适于蓝光GaN芯片激发的黄、绿、红色稀土荧光粉。黄、绿光荧光粉技术已经相对完善,而发光良好、性能稳定的红色荧光粉比较少。因此,需要开发新型的蓝光激发型红色荧光粉。相对于传统的高温固相法制备荧光粉体,本文利用水热法在较低温度160℃成功制备出了发光性能良好的单分散球形钨酸钙红色发光材料CaWO4∶Sm^(3+)和CaWO_4∶Eu^(3+)。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、荧光光谱仪(PL)等表征手段,研究了所制备材料的晶体结构、表面形貌以及光学特性。讨论掺杂稀土离子浓度、反应时间等条件的改变对样品形貌以及发光性能的影响。结果显示,掺杂浓度不仅影响材料的形貌,还影响其发光强度。当Sm^(3+)和Eu^(3+)掺杂量分别为6%和4%时,CaWO_4∶Sm^(3+)和CaWO_4∶Eu^(3+)材料的发光性能最优。研究结果表明,Sm^(3+)和Eu^(3+)掺杂的CaWO_4材料可以作为荧光灯和蓝光芯片LED用荧光粉的备选材料。

微波法合成CaWO_4∶Eu^(3+)红色荧光粉及其发光性能的研究

采用微波法合成了四方晶系的CaWO4∶Eu^(3+)红色荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)等分析手段对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。研究了结构控制剂种类、PEG添加量、Eu^(3+)掺杂浓度、设置温度、反应物浓度等对合成CaWO4∶Eu^(3+)发光材料的发光性能以及形貌的影响。实验结果表明,所合成四方晶系的CaWO4∶Eu^(3+)红色荧光粉在393nm紫外激发下的发射主峰位置在614nm处。当反应条件分别为PEG添加量为1.00g、Eu^(3+)掺杂浓度20%、设置温度为120℃、反应物浓度为0.06mol/L时样品具有最强的发光强度。在紫外灯照射下,样品呈现出明亮的红色。

中空球形CaWO_4∶Eu^(3+)荧光粉体的水热合成及发光性能

采用水热法制备了中空球形Eu3+掺杂CaWO4荧光粉体。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、荧光光谱(PL)等表征手段,研究了荧光粉的晶体结构及pH值对荧光粉体发光性能的影响。结果表明:当反应溶液的pH≥5时,所合成CaWO4∶Eu3+荧光粉体为结晶度较好、形貌均匀、粒径为4μm的中空球形结构。在395 nm激发下,Eu3+的特征发射峰位于591 nm和614 nm处,对应于5D0-7F1和5D0-7F2跃迁。pH=5时所合成粉体在614 nm处的红光发射强度最大。

CaWO_4∶Eu^(3+),Tb^(3+)白色荧光粉的制备及其发光性能

在不添加助剂的条件下,用微波共沉淀法法制备了铕、铽(Eu^(3+)、Tb^(3+))共掺杂的钨酸钙(CaWO_4)荧光粉。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)等表征手段,对荧光粉的物相组成、形貌和发光性能进行了分析。研究了Eu^(3+)、Tb^(3+)的掺杂比例及总掺杂量、反应温度及反应物浓度对荧光性能的影响。结果表明,Eu^(3+)、Tb^(3+)的掺杂摩尔比例、总掺杂量、温度以及反应物浓度对荧光粉的发光性能均能产生影响,其中在温度为80℃、反应物浓度为0.12mol/L且Eu^(3+)和Tb^(3+)总物质的量比金属离子总物质的量为13.1%时,得到的Eu^(3+)、Tb^(3+)共掺荧光粉在256nm激发下发射光谱色坐标为(0.270,0.236),位冷白光区。

熔盐法合成红色荧光粉CaWO_4∶Eu^(3+)及其发光性能的研究

采用熔盐法在800℃条件下合成了红色荧光粉CaWO4:Eu3+。通过多种手段对样品进行了表征,并与固相法样品进行了对比。XRD结果表明所合成的荧光粉衍射峰位置和标准卡77-2233一致,为单一四方晶系的白钨矿结构;SEM结果表明荧光粉形貌规则,粒度分布均匀,分散性较好;光谱结果显示荧光粉的发射主峰位于614 nm处,激发主峰位于393 nm处,为近紫外激发,色坐标为(0.661,0.343),且色纯度与商品粉相当。由于CaWO4∶Eu3+用熔盐法合成具有工艺简单、能耗低、周期短等特点,合成样品粉体形貌好、粒度分布均匀、结晶度高,样品质量不低于固相法样品,因此,该方法值得研究者关注。

Eu^(3+)和CaWO_4共沉淀发光材料的制备及其发光性质

通过共沉淀技术制备了稀土离子Eu3+和CaWO4共沉淀发光材料,并通过测试样品的红外光谱(IR)、激发光谱、发射光谱,研究了稀土离子Eu3+和CaWO4共沉淀发光材料的结构和发光性能.结果显示:反应产物中有CaWO4生成,在实验过程中加入的有机活性剂基本除净;样品显示出Eu3+的特征发射光峰位于588 nm和612 nm,分别属于5D0→7F1和5D0→7F2跃迁,对应的主要激发光谱位置分别是363 nm(7F0→5D4),383 nm(7F0→5G2),395 nm(7F0→5L6),414 nm(7F0→5D3),465 nm(7F0→5D2),536 nm(7F0→5D1),560 nm(7F2→5D1),585 nm(7F0→5D0).说明稀土离子Eu3+在共沉淀材料中具有良好的发光性能,其含量为0.50%时发光性能最好.

焙烧温度和掺杂浓度对Ca_(1-x)Sm_xWO_4发光性能的影响

采用水热法制备了不同Sm^(3+)掺杂量和不同焙烧温度的CaWO_4:Sm^(3+)系列荧光粉。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM and EDS)、荧光分光光度计(FL)、傅里叶变换红外光谱仪(FIIR)和HORIBA Fluoromax-4仪等手段对样品的组成、结构、形貌、发光性质和量子效率进行分析和表征。分析结果表明:所得产物都为白钨矿结构。在405 nm近紫外光激发下,产物的发射光谱都有3个主发射峰组成,分别位于566、606和650 nm处,归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)跃迁。随着Sm^(3+)的物质的量分数的增加,样品发光强度先增强后减弱,当Sm^(3+)的物质的量分数为1%时发光强度达到最高。对实验数据进行分析确定了钐离子间的能量传递类型为离子交换作用;并计算了能量传递的临界距离为2.46 nm。