共掺Tm3＋离子对CaAlSiN3∶Eu2＋红色荧光粉发光性能的影响

通过高温固相法,合成了Eu^(2+)单掺和Eu^(2+)、Tm^(3+)共掺CaAlSiN_3荧光粉。结合荧光光谱、余辉发射光谱和余辉衰减曲线及热释发光等测试手段对其进行了表征分析。结果表明,CaAlSiN_3∶Eu^(2+)具有主峰位于630 nm的明显的红色长余辉发光;共掺杂Tm^(3+)离子的引入,产生了654和800 nm的荧光和余辉,同时,Tm^(3+)的共掺,使CaAlSiN_3∶0.1%Eu^(2+),Tm^(3+)样品位于89.0℃热释光峰位消失,表明Tm^(3+)共掺杂改变了CaAlSiN_3∶Eu^(2+)荧光粉中的陷阱能级及其分布,从而减弱了CaAlSiN_3∶Eu^(2+)的630 nm红色可见光部分余辉发光性能。

微波烧结法制备SrAl2O4：Eu2＋及其发光性能研究

以尿素为反应介质,用氧化铕、硝酸锶和硝酸铝作反应原料,采用微波烧结法制备SrAl2O4∶Eu2+。采用红外光谱对其定性分析,采用扫描电镜对样品形貌分析,采用X射线荧光光谱仪测定SrAl2O4∶Eu2+及其杂质元素含量,用荧光分光光度计测定其发射光谱,并考察了Eu2+掺杂量(Eu2+与Sr2+的摩尔分数)对发光强度的影响。结果表明,所制备的样品为SrAl2O4∶Eu2+,样品呈现疏松的和多孔的泡沫状形貌,样品中含有微量的Zr、P、Ni、Fe和Ca杂质,在360nm紫外光激发下,SrAl2O4∶Eu2+发射峰的主峰为515nm,Eu2+掺杂量对其发光性能影响较大,Eu2+掺杂量为4%时其发光能力最强。

燃烧法制备(Ca1-xSrx)S：Eu2＋红色荧光粉的发光性能研究

利用硝酸盐和含硫燃烧剂硫脲(CH4N2S)的氧化还原反应,通过燃烧法在较低的起始温度(500~550℃)下合成了白光LED用红色荧光粉(Ca1-xSrx)S:Eu2+,并研究了实验过程中各种实验条件对其发光性能的影响.XRD图像表明不同物质的量比的Sr与Ca合成的荧光粉均为立方相的(Ca1-xSrx)S:Eu2+.SEM图像表明燃烧法合成的(Ca1-xSrx)S:Eu2+的晶体粒径为微米量级,且颗粒均匀.当n(Sr)∶n(Ca)=1时,它的激发谱为1个覆盖430~500 nm的宽带,发射谱为峰值位于624 nm的宽带.当Eu2+的摩尔分数为0.008时,发光强度达到最大值.所得前驱物在1 100℃的马弗炉中退火5 h,发光强度与结晶度将进一步提高.与高温固相法相比,激发光谱与发射光谱没有明显变化,燃烧法生成物分散性好,反应初始温度比较低(500℃左右),反应时间短(10 min左右).反应所用的硫脲价格低廉,反应速度快,是一种实用的燃烧剂.

Luminescence Properties of Green-emitting Phosphors-Sr4Al14O25：Eu2＋ for LED Applications

A highly intense green-emitting phosphor of Eu2＋-doped Sr4Al14O25 （SAE：Eu2＋） was synthesized by a solid state reaction. In this study, XRD, PL/PLE, QE, thermal stability and LED package tests are systematically carried out and investigated. The optimized-composition of （Sro 92Eu0.08）4Al14025 exhibited a green emission peak at 497 nm under excitation wavelength of 400 nm, giving the chromaticity coordinates of （0.14, 0.35） with excellent quantum efficiency （98%） compared to those of other green-commodities, such as Ba2SiO4：Eu2＋ （90%） and BaMgAl10O17：EU2＋, Mn2＋ （92%）. The results demonstrated that SAE：Eu2＋ could be a potential candidate as the NUV-pumping phosphor for applications in light-emitting diodes （LEDs）.

Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)∶Eu^(2+),Eu^(3+)发光性能及颜色调控

采用静电纺丝法在不同气氛下制备了Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)∶Eu^(2+),Eu^(3+)纤维,研究其晶体结构和形貌;将纤维与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合后获得Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)∶Eu^(2+),Eu^(3+)‐PDMS复合材料,研究其光致发光和应力发光性能。研究结果显示,氮气、空气下制备样品的XPS图谱同时出现Eu^(2+)和Eu^(3+)结合能特征峰;在360 nm和395 nm激发下复合材料的光致发光光谱中,不但有Eu^(2+)位于469 nm处的蓝色宽带发射,还包含Eu^(3+)位于615 nm的多个红色窄带发射。因为Eu^(3+)在电荷补偿下还原成Eu^(2+)并在刚性结构保护下不被氧化,证实了Eu^(3+)在Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)中的自还原现象。随着Eu^(3+)的掺杂浓度增大,光致发光和应力发光强度都先增大后减小,Eu^(2+)和Eu^(3+)的发射分别在5%和10%时达到最强。应力发光强度与应力的增长是线性关系,Eu^(2+)的发射增长量大于Eu^(3+)。在实物照片和CIE坐标中观测到光致发光颜色从蓝色逐渐接近红色,应力发光颜色在应力增大时逐渐从粉红色变为紫粉色。该材料的研究将为发光调控提供参考,在应力传感和防伪等领域有着潜在的使用价值。

夜光纤维用SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂红色发光材料制备及性能研究

采用高温固相法制备光源中心稀土硅酸镁锶发光材料(SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)),通过偶联剂作用将SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)和光转换剂结合在一起。对样品的表面形貌、激发发射光谱、余辉等性能进行表征,研究结果表明,光转换剂在SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)发光材料表面均匀分布,有利于光能的吸收。SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂对250~575nm之间的光均具有一定的吸收,且可有效激发SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂。光转换剂会对SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)的发光性能产生一定的影响,SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂的发射光谱分别在470nm和600nm处出现发射峰。随着光转换剂添加量的增加,SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂余辉亮度逐渐降低、余辉时间缩短。

Si_3N_4掺杂氮化对Sr_3SiO_5:Eu^(2+)荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法制备Si_3N_4掺杂氮化Sr_(2.99)SiO_(5-6x)N_(4x):0.01Eu^(2+)荧光粉。采用XRD、EDS和SEM测试结果表明:N^(3-)进入Sr_3SiO_5基质晶格中取代部分O^(2-)离子,形成了单一相Sr_(2.99)SiO_(5-6x)N_(4x):0.01Eu^(2+)固溶体。PL&PLE荧光光谱测试结果显示,Sr_(2.99)SiO_(5-6x)N_(4x):0.01Eu^(2+)荧光粉在344nm紫外光的激发下发射出红橙光,属于Eu^(2+)离子典型的4f65d1?4f7电子跃迁。随着N浓度的增加,Sr2.99Si O5-6xN4x:0.01Eu^(2+)荧光粉发射光谱和激发光谱的强度明显增强。热稳定性测试结果表明,Si_3N_4掺杂氮化能够显著提高Sr3Si O5:Eu^(2+)荧光粉的热稳定性。通过Arrhennius模型拟合结果表明横向穿越过程(crossover)引起的Sr_3SiO_5:Eu^(2+)荧光粉氮化前后的温度猝灭。

SrAl_2O_4：Eu^（2＋）的长余辉发光特性的研究

本文研究了ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋材料的发光及长余辉特性．首次得到了这一材料的发光衰减由初始的快衰减和后期的慢衰减过程所组成，以及热释发光光谱出现两个热释发光峰值的实验结果．对所得结果进行了分析讨论，提出了这一材料的发光衰减是由两个足够深的电子陷阱所引起．

Ca_(10)(Si_2O_7)_3Cl_2:Eu_^(2+),Mn^(2+)单一基质白光荧光粉的发光性质

用高温固相法合成了颜色可调的Ca10(Si2O7)3Cl2:xEu2+,yMn2+荧光粉。研究了它的发光性质和Eu2+与Mn2+之间的能量传递。Eu2+离子在Ca10(Si2O7)3Cl2晶体中形成了峰值为426nm和523nm的5d→4f跃迁发光,Eu2+中心向Mn2+中心传递能量,敏化Mn2+离子4T1(4G)→6A1(6S)跃迁而产生585nm的黄光发射。黄绿蓝3个发射带叠加在单一基质中实现了白光发射。3个发射带的激发谱范围位于250～480nm处,Ca10(Si2O7)3Cl2:xEu2+,yMn2+在紫外-近紫外波段(350～410nm)范围内有很强的激发,是一种适合InGaN管芯激发的单一基质白光LED荧光粉。

Ca_2MgSi_2O_7:Eu^(2+)绿色发光粉的低温合成及光致发光

采用CaCl2作助熔剂同时又作反应物,利用固相法在碳还原气氛下合成了Ca2MgSi2O7:Eu2+发光粉,确定其最佳的合成条件为按CaCO3、Mg(OH)2、SiO2、CaCl2的量的比1.5:1:2:2.4称取原料,烧结温度为900℃,烧结时间为3h。合成的样品可被360～480nm的光有效激发,得到发射峰值位于529nm的绿光。该发光粉Eu2+的最佳掺杂摩尔分数为0.02。与高温法相比,低温法制备的Ca2MgSi2O7:Eu2+发光粉激发光谱形状表现出一些差别,并且发射光强度显著增强,低温制备的Ca2MgSi2O7:0.02Eu2+的发射强度是高温制备样品的261%。

助熔剂对绿色荧光粉Ba_2SiO_4:Eu^(2+)颗粒形貌及发光性能的影响

采用高温固相法在弱还原气氛下合成了Ba2SiO4∶Eu2+绿色荧光粉,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分光光度计考察了不同助熔剂对Ba2SiO4∶Eu2+荧光粉的结晶度、物相纯度、颗粒形貌和发光强度的影响,并详细讨论了不同助熔剂在荧光粉制备过程中的作用机理。结果表明:不加助熔剂时样品存在BaSi2和SiO2杂相;利用NH4F、Na2CO3或H3BO3作为助熔剂时会抑制BaSi2杂相的形成,而BaF2作助熔剂可以得到纯的斜方晶系。与未加助熔剂合成的荧光粉相比,添加质量分数为2%的BaF2、NH4F或Na2CO3后合成样品的发光强度分别提高了138%,81%和34%;而质量分数为2%的H3BO3作助熔剂时,荧光粉的发光强度反而降低了14%。BaF2作助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌接近球形,以NH4F、Na2CO3或H3BO3作助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌分别为不规则片状、纺锤体形和不规则多边形大颗粒。

Eu^(2+)激活的硅酸锶材料的发光特性

采用高温固相法制备了Sr3SiO5∶Eu2+黄色发光材料,研究了Eu2+浓度及共激活剂等对材料发光性能的影响。结果显示,随Eu2+浓度的增大,Sr3SiO5∶Eu2+材料发射强度先增强后减弱,即存在浓度猝灭效应,根据Dexter理论,其浓度猝灭机理为电偶极-偶极相互作用。掺入共激活剂Yb、Tm均能提高材料的发射强度。利用InGaN管芯分别激发Sr2.98Eu0.01Tm0.01SiO5和Sr2.98Eu0.01Yb0.01SiO5材料,获得了很好的白光发射。

白光LED用Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^(2+),Dy^(3+)发光粉的发光性能

采用高温固相法合成了白光LED用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu和Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Dy绿色发光粉。研究发现:共掺Dy可以明显地提高Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu发光粉的发光性能,表明Dy3+和Eu2+之间存在着能量传递过程。当Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为0.02时,发光粉505nm处绿光发射的强度约提高12%。通过对Dy3+和Eu2+光谱特性的分析,Dy3+和Eu2+之间的能量传递机制可归因于无辐射交叉弛豫。

Dy^(3+)含量对Eu^(2+),Dy^(3+)共掺高硅氧发光玻璃发光性能的影响

通过控制Dy3+的掺杂浓度,制备出了不同浓度的Eu2+,Dy3+单掺和共掺高硅氧发光玻璃,测试其激发和发射光谱,讨论了Dy3+浓度对Eu2+,Dy3+共掺样品发光性质的影响。结果表明,Eu2+,Dy3+共掺高硅氧发光玻璃中存在Dy3+向Eu2+的无辐射能量传递现象,且Dy3+的引入会使高硅氧发光玻璃中Eu—O的共价作用减弱,造成Eu2+发射峰蓝移;随着Dy3+浓度的增加,Dy3+→Eu2+能量传递增强,Eu2+发光增强;Dy3+含量继续增加,则Dy3+发光出现浓度猝灭,且Dy3+→Eu2+能量传递减弱。

燃烧法表面处理的SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料

SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料因耐水性差而使其应用受到极大限制。利用快速燃烧法对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表面处理,以X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜及荧光光谱等对表面处理前后SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表征。实验结果表明:经燃烧法表面处理后的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料表面获得了完整而致密的耐水性物质层,可有效提高材料耐水性能。

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料在100～500 K温度之间的发光性能进行研究。实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能。其变化规律表明SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光。陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭。材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料。

钙长石中镓置换骨架铝对结构和Eu^(2+)发光特性的影响

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了Ca0.955Al2-xGaxSi2O8∶Eu2+(x=0～1.0)系列荧光粉,研究了Ga3+置换Al3+对晶体结构和光谱特性的影响。Ga3+以类质同相替代CaAl2Si2O8晶格中的Al3+形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c和晶胞体积V随Ga3+置换量呈线性增大;晶面夹角α,β和γ随Ga3+置换量的增加呈线性递减。荧光激发谱为宽带,位于230～420 nm,可拟合成4个峰,表观峰值位于352 nm;随着Ga3+置换量的增加,半高宽从112 nm减小到98 nm。发射光谱位于375～560 nm,可由421和457 nm两峰拟合而成,表观峰值位于425 nm,随着Ga3+置换量的增加,两拟合峰均线性红移,且拟合峰强度比呈线性递减。

白光LED用单基质荧光粉BaSrMg(PO_4)_2:Eu^(2+)的制备及发光性能研究

采用高温固相反应法在1 200℃下制备了Eu2+激活的BaSrMg(PO4)2高亮度白光荧光粉,并对其晶体结构和发光性能进行了研究。荧光光谱研究表明该荧光粉的发射光谱由两个谱带组成,其中心分别位于424和585nm处,归结为Eu2+分别占据了基质中Sr2+,Ba2+格位而导致的4f65d1→4f7电子跃迁。两个发射峰的激发光谱均分布在250～400nm的波长范围内,峰值位于360nm左右。表明该荧光粉可被IN-GaN管芯产生的近紫外辐射有效激发,是一种性能良好的白光LED单一基质白光荧光粉。深入考察了基质中不同Ba和Sr的比例、Eu2+掺杂浓度对荧光粉发光强度和色坐标的影响,并可通过改变上述参数实现该荧光粉的色坐标可调性,在最优条件下该荧光粉发光已在白光区域。考察了Eu2+掺杂浓度对荧光粉量子效率的影响,为荧光粉的最佳掺杂浓度提供理论依据。

新型长余辉发光材料CaAl_2O_4:Eu^(2+)的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备稀土Eu2+掺杂的CaAl2O4长余辉发光样品。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱对所制备的样品进行结构表征分析,探讨Eu掺杂量为(助熔剂为0.3 mol%的H3BO3)0.5mol%、4.5 mol%、6.5 mol%情况下,合成CaAl2O4体系荧光粉的发光性能。研究结果表明:样品的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,且发射光谱的最大峰值位于442 nm左右,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁,所发光正是人眼感觉最舒适的蓝光。蓝色荧光粉Ca0.995Al2O4∶0.5%Eu2+的发光强度最好,并且在此含量下,样品的颗粒较小且分别均匀,形貌较好。

MgO对Sr_2SiO_4∶Eu^(2+)荧光粉发光性质的影响

通过在Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉中加入MgO,提高了Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉的蓝光和黄光发射带的发射强度,研究了MgO浓度对Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉发光强度的影响。当Mg与Si的量比在1.0附近时,荧光粉的亮度较高,且发光颜色为白色。通过调节Sr2SiO4∶yEu2+,MgO荧光粉中Eu2+的掺杂浓度,可以调节荧光粉的发光颜色。用Sr2SiO4∶Eu2+,MgO和400 nm的InGaN管芯制备的白光LED,色坐标优于α'-Sr2SiO4∶Eu2+和β-Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉制成的白光LED,显色指数和流明效率高于β-Sr2SiO4∶Eu2+和α'-Sr2SiO4∶Eu2+制成的白光LED。