Eu^(3+)掺杂的Sr_2CeO_4荧光材料的燃烧法合成及其性能研究

以尿素作燃料,Sr,Ce和Eu的硝酸盐作反应物,采用燃烧法得到了稀土Eu3+掺杂的Sr2CeO4前驱体粉末。将前驱体在一定温度下烧结3h,合成了红色荧光材料。经过对材料进行X射线衍射(XRD)分析,确定了烧结温度在1050～1200℃时,能够得到纯度较高的产品。用扫描电镜(SEM)观察到样品烧结后的形貌为不规则的椭圆形,粒径范围在1～3μm之间。样品的发射光谱和激发光谱表明,Eu3+在Sr2CeO4基质中有很高的猝灭浓度(10%,摩尔分数),随着Eu3+掺杂浓度的增加,可以使蓝白光调整到红白光,进而到红光。

CeO_2∶Eu^(3+)粉末的溶胶-凝胶法制备及发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同浓度Eu3+掺杂的CeO2发光粉,样品粉末在紫外光激发下发出明亮的橙红色光。利用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)和光致发光光谱(PL)对样品的结晶过程和发光性质进行了表征。XRD分析表明在0.2at.%～10at.%的Eu3+掺杂范围内,用溶胶-凝胶法合成的样品在500℃就结晶成纯相的CeO2∶Eu3+多晶粉末。由于Ce4+和Eu3+离子半径十分接近,因而Eu3+在CeO2中具有较高的固溶度。PL激发谱中出现在300～390nm的宽带激发峰起源于基质CeO2的吸收,电子吸收能量后,发生O2-—Ce4+的电荷迁移,再将能量传递给Eu3+。PL发射谱显示Eu3+含量为6at.%的样品发光强度最强,随后出现浓度猝灭。导致发光出现浓度猝灭的机制是电偶极-电四极相互作用。样品烧结温度的升高,促使晶粒长大和结晶完整性提高,从而显著提高了CeO2∶Eu3+粉末的发光强度。

Pr^(3+)掺杂Sr_2CeO_4:Eu^(3+)发光材料的制备与性能

以硝酸铈、硝酸锶、尿素为原料,采用燃烧法制备了Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+新型发光材料,实验结果表明,当焙烧温度为1 000℃,掺杂1%Pr3+时,制备的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,晶粒尺寸为15.7nm,激发和发射光谱分别为293nm和420~550nm的宽带峰,与Sr2CeO4:Eu3+相比,掺杂Pr3+的样品的发光强度有了明显的提高,发光寿命明显增强.

CeO_2:Eu^(3+)发光粉的制备与光谱研究

通过高温固相反应法制备掺Eu3+基质为CeO2的发光粉系列样品,并对其做X射线衍射谱(XRD)和光致发光谱(PL)检测.结果表明,在Eu3+掺杂浓度为0.2at.%～10at.%的范围内,Eu3+完全进入了CeO2的晶格,形成固溶体Ce1-xEuxO2;Eu3+的发射峰强度依赖于Eu3+的掺杂浓度,在Eu3+的含量为1at.%时最强,随后出现浓度猝灭.

CeO_2:Eu^(3+)薄膜的制备及其发光性能研究

采用Pechini法制备Eu3+掺杂的CeO2:Eu3+薄膜.利用X射线衍射(XRD)﹑原子力显微镜(AFM)和光致荧光光谱(PL)对样品进行表征.结果表明:薄膜样品在700℃就结晶成纯面心立方萤石结构的多晶薄膜;PL激发谱中,300～360 nm的宽带激发峰起源于基质CeO2的吸收.

CeO_2:Eu^(3+)纳米晶的水热合成和光学性能

以硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)、硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)、氨水(NH3·H2O)为原料和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,采用水热法制备了CeO2:Eu3+纳米晶,用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外(FT-IR)、拉曼光谱和荧光(FL)等手段对产品的结构和光学性能进行分析和表征。测试结果表明:CeO2:Eu3+是立方萤石结构的纳米晶体,铕以Eu3+形式进入CeO2晶格中致使其晶胞参数略增,晶粒尺寸减小。相比纯CeO2,CeO2:Eu3+的紫外-可见光吸收边发生些许红移,其中CeO2:Eu3+(9.0%)纳米晶的能带隙为2.84 e V。CeO2:Eu3+纳米晶在593,612和632 nm处发橙红光,其中非直接激发(356 nm)的CeO2:Eu3+(1.0%)的磁偶极跃迁(5D0→7F1)占主导,而直接激发(468 nm)的CeO2:Eu3+(5.0%)的电偶极跃迁(5D0→7F2)强度更大,两者均随焙烧温度升高而增强。