Eu3＋离子掺杂纳米TiO2的制备及发光性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2和Eu3+离子掺杂的TiO2纳米材料,通过X射线衍射和荧光光谱分析对样品进行了表征。X射线衍射结果表明,少量稀土Eu3+离子的掺杂能有效抑制TiO2纳米颗粒的增长,进而提高晶体相变温度;荧光光谱研究表明TiO2∶Eu3+体系中均能得到Eu3+离子特征发射光谱。随着Eu3+离子含量的增加,Eu3+离子的发光性能增强;并且Eu3+离子以Eu2(樟脑酸)3(1,10-菲咯啉)2有机配合物为前驱体掺杂到TiO2∶Eu3+纳米晶体的发光性能优于以Eu(NO3)3.6H2O为前驱体制备的TiO2∶Eu3+纳米晶体。

Eu3＋掺杂纳米TiO2的制备及催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体,采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱分析(PL)等手段对TiO2的相结构和TiO2中电子-空穴对的复合性能进行了表征,探讨了掺杂组分对光催化活性的影响机制。以紫外光下降解亚甲基蓝为探针反应,考察铕的掺杂对催化剂催化性能的影响。结果表明Eu3+的掺杂能够通过抑制催化剂晶粒长大从而减少团聚,并且通过降低光生电子-空穴的复合几率,提高催化剂的光催化活性。光催化实验表明,催化剂加入量为3g/L,亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L时,掺杂1%Eu3+的催化剂催化性能最佳,反应3.5h降解率达到85.5%。

荧光粉MPO4∶Eu3+,Bi3+/Tb3+(M=La,Gd,Y)的结构及发光性能研究

采用高温固相法合成了一系列MPO4∶Eu3+,Bi3+(M=La,Gd,Y)及MPO4∶Tb3+(M=La,Gd,Y)荧光粉材料,用X射线衍射(XRD)仪对样品结构进行了表征。所合成的LaPO4和GdPO4属单斜晶系,而YPO4属体心立方晶系。用Diamond软件对结构进行分析并绘出了晶胞结构。对样品发光性质的研究结果表明,虽然MPO4(M=La,Gd,Y)均属于正磷酸盐,但由于晶格结构不同,其发光性质也不同。立方晶系的YPO4更有利于掺入其中的稀土离子的发光,Bi3+离子的引入能够明显改善样品的发光性能。

水热法制备Y2O3：Eu3＋微米棒及其荧光性能表征

利用水热法制备了Y2O3和Y2O3:Eu3+,探讨了反应温度、反应时间及氢氧化钠溶液浓度对产物晶型的影响,确定了生成较好晶型的反应条件为:反应温度180℃,反应时间24h,氢氧化钠溶液浓度2mol/L.研究了Y3+和Eu3+的配比对Y2O3:Eu3+荧光性能的影响.结果表明,当n(Y3+):n(Eu3+)的比例为100:5时,其荧光强度最佳.TEM分析表明,Y2O3:Eu3+粉末具有直径约0.2～0.6μm、长度为几到十几微米的棒状结构.

LaAlO3∶Eu3+的绿色化学合成及光谱性质

提出一种合成LaAlO3的新方法,该方法操作简单、成本低、无污染。将化学计量比的反应物La(OH)3/La2O3和Al(OH)3放入反应釜中,于220℃温度下水热活化处理,快速加热至900℃反应即可得到LaAlO3。XRD结果表明,所合成的LaAlO3为三方晶系。PL结果表明,所合成的LaAlO3∶Eu3+的主要发射为Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁发射和5D0→7F2电偶极跃迁发射,红橙比随着Eu3+离子掺杂量的增加而变大。在VUV-UV激发光谱中,LaAlO3∶Eu3+位于VUV光谱区的基质吸收很弱,而位于~315 nm的O2--Eu3+的电荷迁移跃迁带(CT)则较强。

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.

ZnWO4∶Eu3+,Dy3+白色荧光粉的微波水热合成及其发光性能

采用微波水热法快速合成了Zn0. 9975-xWO4∶0. 0025Eu3+,x Dy3+(x=0,0. 0025,0. 005,0. 01,0. 02)一系列单一基质白色荧光粉。通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜、荧光分光光度计、光谱分析仪等对样品进行分析表征。结果表明:在180℃下仅用2 h即可合成单斜晶系黑钨矿结构的Zn WO4∶Eu3+,Dy3+纯相,且有较高的结晶度;样品颗粒为类球形,尺寸在50 nm左右。在303 nm的紫外光激发下,该荧光粉可以同时产生WO24-、Dy3+和Eu3+的特征发射,主峰分别位于472 nm、583 nm和617 nm。当样品组成为Zn WO4∶0. 0025Eu3+,0. 005Dy3+时,其色坐标为:x=0. 3359,y=0. 3064,接近理想白光,色温:5290 K。

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。

不同晶型La2O3：Eu3＋纳米棒的制备及发光性质

以阴离子交换树脂为原料，液相反应制备了不同晶型La2O3：Eu3＋纳米棒，通过XRD、SEM、HRTEM和EDS对La2O3：Eu3＋纳米棒进行了分析和表征，结果表明，经650℃焙烧处理后制备的六方La203：Eu3＋纳米棒，直径为40～100nm，长度约2μm；当焙烧温度升高到850℃时，相变为立方相结构；利用D荧光光谱确定La2O3：Eu3＋纳米棒的最佳监测波长和激发波长，观察到在394nm的激发波长下Eu3＋在六方和立方晶型La2O3纳米棒中的主发射峰均为5D0→7F2跃迁，分别位于615nm和625nm处，且Eu3＋在六方相结构中的发光性质优于立方相结构。

分散在SiO2中的Y2O3:Eu3+纳米晶的光学性质

采用正硅酸乙酯为SiO2的先驱体,采用Sol-Gel法制备了分散在SiO2基质中的Y2O3:Eu3+纳米晶发光材料,研究了材料在不同退火温度下Eu3+稀土离子的光学性质.发射光谱表明随着退火温度的不同,光谱发生了明显变化,并特别地分析了样品在1300℃退火温度下,平均粒径50 nm颗粒样品的发光特性,实验结果表明,在这种发光材料中Eu3+占居4种格位和1种表面态.

Ce3＋/Eu3＋共活化YF3纳米束的合成与荧光特性

采用简单的溶剂热法合成了YF3纳米束,并对其进行了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和热重（TG）等分析表证,结果表明,YF3纳米束表面的吸附水和残余有机分子对其最终结构的形成起着关键的作用,其形貌和结构可以通过改变包含F-浓度和温度在内的反应条件来调控.通过对Ln3＋掺杂和Ce3＋/Eu3＋共掺杂YF3的荧光特性（PL）研究发现,由于Ce3＋的高效敏化作用,Ce3＋/Eu3＋共掺杂YF3纳米束的荧光特性得到明显加强.

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。

Ce3＋,Tb3＋,Eu3＋共掺杂Sr2MgSi2O7体系的白色发光和能量传递机理

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长激发下,所合成荧光粉的发射峰主要位于387 nm(蓝紫)、542nm(绿)和611 nm(红)处;分别以387,542和611 nm为监控波长,所得激发光谱显示荧光粉在327 nm处有最好的激发.在327 nm光激发下,系列样品发光进入白光区.最优化的荧光粉为Sr1.91MgSi2O7∶0.01Ce3+,0.05Tb3+,0.03Eu3+,其色坐标为(0.337,0.313),是一种潜在的发光二极管(LED)用白色荧光粉.

NaYF4∶Eu3+纳米粒子和六棱柱的水热控制合成与发光性质

以柠檬酸三钠为螯合剂,通过控制反应条件,利用水热法分别合成出立方相NaYF4：Eu^3＋球形纳米粒子和六角相NaYF4：Eu^3＋六角微米棱柱。利用X射线粉末衍射（XRD）、场扫描电子显微镜（SEM）、红外吸收（FTIR）,以及发光光谱等手段对产物的物相结构、形貌和荧光性能进行了分析。结果显示产物的晶格结构和柠檬酸分子的选择性吸附是晶体形貌可控的主要原因。在395nm光激发下,NaYF4：Eu^3＋样品显示出较强的橙色（588nm）和红色（614nm）发光,分别来自于Eu^3＋离子5↑D0→7↑F1和5↑D0→7↑F2的跃迁。从5↑D0→7↑F2与5↑D0→7↑F1跃迁的强度比可以推断在立方相纳米粒子的晶格中Eu^3＋离子更多地占据反演中心的格位。

Li＋共掺杂GdTaO4∶Eu3＋发光增强效应的研究

测量了不同浓度Li+共掺杂下GdTaO4∶Eu3+荧光粉材料的X射线衍射谱(XRD)、发射光谱以及红外透射谱,并应用Judd-Ofelt理论,由发射光谱得到Eu3+的光谱跃迁强度参数Ω2。发现Li+共掺杂有助于提高GdTaO4∶Eu3+的发光强度,当x=0.06和0.10时,612 nm处的发光强度分别被提升了1.7倍和1.5倍。发光增加的原因是因为Li+的助熔剂效应有效提高了GdTaO4材料的结晶性能,并抑制了Gd2O3和Ta2O5杂相的产生,而非所推测的掺Li+引起了配位场对称性降低,从而导致宇称禁戒的放宽。此时Gd0.92-xLixTaO4∶Eu30.+08材料不仅结晶性能较好,而且Gd2O3和Ta2O5杂相也相对较少,故而发光增强最为明显。

Sol-gel法制备CaSnO3∶Eu3+发光粉过程中添加PEG的作用

采用sol-gel法制备CaSnO3：Eu^3＋荧光粉。研究了在制备过程中添加表面活性剂聚乙二醇（PEG10000）对CaSnO3：Eu^3＋结构、粒度、形貌及发光性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、激光粒度仪,扫描电镜（SEM）及荧光分光光度计对样品进行了表征。结果表明：在制备过程中添加PEG没有改变样品的结构,很好地改善样品粒度以及形貌,荧光粉的相对发光强度也稍有增强。

LED用CaMoO_4:Eu3^(+),Tb^(3+)白光荧光粉的制备及发光性质的研究

采用化学共沉淀法制备了荧光粉Ca Mo O4:Tb3+、Ca Mo O4:Eu3+,Tb3+,并对其发光性质进行了研究.Ca Mo O4:Tb3+样品在488nm激发下能发出很强的绿光,此时Tb3+的最佳掺杂浓度为15%;在Eu3+和Tb3+共同掺杂的体系中,可以观察到由于Tb3+向Eu3+的能量传递使Tb3+敏化Eu3+的发光现象.该荧光粉在近紫外光(379nm)激发下发出较强的白色荧光,光谱测试显示Ca Mo O4:Eu3+,Tb3+的发射光谱存在三个激发峰,分别位于488、543和613 nm处,能够合成较理想的白光.

碱土金属离子对红色长余辉材料Y2O2S∶Eu3+,M2+ (M=Mg,Ca,Sr,Ba),Ti4+纳米阵列发光性能的影响

采用溶胶凝胶模板法制备红色长余辉发光材料Y2O2S∶Eu3+,M2+(M=Mg,Ca,Sr,Ba),Ti4+纳米阵列,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分光光度计、照度计分别研究了不同二价离子掺杂下所合成样品的物相、形貌及发光性能。结果表明:样品排列整齐有序,管径大小统一;不同的二价离子种类没有改变晶体结构和发射峰的位置,但对余辉性能有较大的影响。用324 nm波长光激发样品,由于Eu3+的5D0→7F2跃迁,最强的红色发射峰位于626 nm处;不同离子掺杂样品的余辉性能按Ba2+、Ca2+、Sr2+、Mg2+的顺序递加,其中二价离子为Mg2+时,余辉时间长达287 s(≥1 mcd/m2),表现出最佳的余辉性能。

Y2O3∶Eu3＋纳米晶的尺寸调控与发光性能研究

以尿素为沉淀剂,柠檬酸为表面活性剂,通过水热法得到了非晶态的水合硝酸氧钇前驱体,进一步烧结处理后生成了立方相Y_2O_3纳米晶.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)和荧光光谱(PL)分别对所得样品的相结构、形貌粒度、表面结构以及发光性能进行研究.结果表明:当烧结温度从600℃升高到900℃,Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米颗粒的结晶性增强,并实现了粒径调控,由13.0 nm增加至27.9 nm.随着Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米颗粒尺寸的增加,比表面积减小会导致发光离子附近的表面晶格缺陷降低,同时纳米晶表面吸附水、硝酸根以及柠檬酸根等杂质离子逐渐被去除,减少了荧光猝灭中心,从而有利于增强荧光发射强度以及延长荧光寿命.

PVP辅助水热合成GdF3：Eu3＋纳米晶及发光性质研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用水热法制备了GdF3∶Eu3+纳米晶。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和荧光光谱对样品进行了表征。XRD研究结果表明:制备的样品为正交结构的GdF3纳米晶。PVP的使用有利于减小晶粒尺寸和提高颗粒的均匀性。发射光谱研究结果表明:位于594 nm处的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁。5D0→7F1与5D0→7F2跃迁发射强度比值表明:以PVP为表面活性剂制备的样品中Eu3+的局域对称性相对下降。激发光谱研究结果表明:Gd3+与Eu3+之间有较好的能量传递。纳米晶表面的PVP可能与稀土离子之间形成配位键。