Ba^2＋离子对Sr2Al2SiO7∶Eu^2＋荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Ba2+离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7∶Eu2+(x=0、0.1、0.2、0.4)荧光体。研究了Ba2+离子在基质Sr2Al2SiO7中的取代位置和机理,分析了Ba2+离子取代Sr2+离子对基质微结构及Sr2Al2SiO7∶Eu2+荧光体发光性能的影响。XRD结果表明Ba2+离子取代Sr2+格位进入Sr2Al2SiO7晶格,导致晶胞体积增大。进入Sr2Al2SiO7晶格的Ba2+离子由于电负性较大,处在其周围的Eu2+离子外层电子受Ba2+离子影响,电子云膨胀,使发光波长发生红移。同时,掺入Ba2+离子后Sr2-xBaxAl2SiO7晶场强度增强,晶体场对Eu2+离子5d能级的劈裂程度增大,劈裂重心下降。Ba2+离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7∶Eu2+(x=0、0.1、0.2、0.4)荧光体发射主峰位于520nm,与未掺杂Sr2Al2SiO7∶Eu0.022+荧光体的发射峰相比出现红移。

M_2Al_2SiO_7:Eu^(2+)(M=Ca,Sr)荧光粉的合成和发光性质的研究

采用传统的高温固相法合成了一系列M2Al2SiO7︰Eu2+(M=Ca,Sr)荧光粉,并系统地研究了其结构、漫反射光谱、激发光谱、发射光谱及浓度猝灭和温度猝灭特性.研究结果表明,M2Al2SiO7︰Eu2+(M=Ca,Sr)的激发光谱均在250～300nm和350～450nm范围内具有两个宽的吸收带,与近紫外LED芯片发出的紫外光相匹配.Ca2Al2SiO7︰Eu2+和Sr2Al2SiO7︰Eu2+荧光粉的发射峰分别为位于约536nm黄绿光和487nm处的蓝绿光,它们的发射峰归属于Eu2+的5d-4f跃迁发射.Eu2+在M2Al2SiO7(M=Ca,Sr)中的最佳掺杂浓度均为x=0.005.Ca2Al2SiO7︰Eu2+和Sr2Al2SiO7︰Eu2+荧光粉在375K时的发光强度分别为室温时的69%和68%.

Mg^2+离子对Sr_2Al_2SiO_7∶Eu^2+荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Sr2Al2SiO7∶Eu2+荧光体及掺入Mg离子后Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2+(x=0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)荧光体。XRD分析及晶格常数计算结果表明,Eu2+离子部分取代Sr2+格位进入Sr2Al2SiO7晶格。Sr2Al2SiO7∶Eu2+荧光体激发谱由峰值位于326nm附近的宽带构成,属于Eu2+的4f→5d跃迁吸收带;发射光谱主峰位于约500nm,属于Eu2+离子4f65d→4f7跃迁导致的宽带发射。XRD结果表明Mg2+添加浓度从x=0.1~1.0增加,Mg2+离子以取代离子形式进入Sr2Al2SiO7晶格。Mg2+离子添加浓度x=0.1时对Sr2Al2SiO7∶Eu2+发射光谱影响不大,Sr1.9Mg0.1Al2SiO7∶Eu02.+02发射主峰仍位于500nm;x>0.2后,Mg2+离子取代Sr2+离子使晶体场强度减弱,Eu2+离子5d能级晶场劈裂减小,导致Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2+发射峰蓝移至460nm。

红色长余辉发光材料Sr_5Al_2O_7S∶Eu^(2+)的制备及发光性能

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为原料,采用高温固相反应法合成了Sr5Al2O7S∶Eu2+红色长余辉材料。用X射线衍射仪及荧光分光光度计对材料的物相及光谱性能进行了分析,考察稀土掺杂量对样品发光性能的影响。结果表明,在稀土激活剂的掺杂量x(Eu)=6%、硼酸加入量9%、1 200℃烧结8h的条件下合成的样品为Sr5Al2O7S∶Eu2+的纯相,激发光谱位于400～500nm,主发射波长在600nm左右,余辉为桔红色。

溶胶-凝胶法合成白色Sr2Al2SiO7：Ce^3＋，Tb^3＋磷光体的研究

研究溶胶-凝胶法合成Sr2Al2SiO7：Ce^3＋，Tb^3＋白色长余辉发光材料。用X射线粉末衍射鉴定Sr2Al2SiO7晶型结构的形成。通过扫描电镜照片可以观察到合成粉体的微观结构，是由0．5-11μm烧结良好的规则颗粒组成。荧光分光光度测定了光谱特性。Ce^3＋，Tb^3＋共激活的Sr2Al2SiO7白色长余辉材料有4个发射光谱，其中包括：在414nm Ce^3＋的特征光谱和在482，543和588nm Tb^3＋的特征光谱。通过改变激活离子的组成可以观察到Tb^3＋和Ce^3＋之间的能量转移。溶胶-凝胶法合成的磷光体形成晶相更加完全，颗粒直径小、粉体松散，具有更强的发光起始强度和更优异的余辉性能。

Sr_(2-x-y)Al_2SiO_7∶x%Sm^(3+),y%Li^+荧光粉的合成与发光特性研究

硅铝酸盐由于其化学性质稳定、原材料易得,是发光材料的一种有效基质,所以受到广泛关注。其中,硅铝酸锶(Sr_2Al_2SiO_7)属于四方晶系,具有稳定的晶体学结构。Sm^(3+)作为一种常用的激活剂,其特征峰在波段300～750 nm内都有分布,有些特征激发峰位于近紫外光区,在近紫外区有强的吸收。因此,以Sr_2Al_2SiO_7为基质、 Sm^(3+)为激活剂可以制备出符合LED要求的红色荧光粉。本工作采用高温固相法合成一系列Sr_(2-x-y)Al_2SiO_7∶x%Sm^(3+),y%Li^+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、光致荧光光谱(PL)、绝对量子效率测量系统对样品的晶体结构、发光特性以及内量子效率进行表征和测量,并且对样品的XRD进行精修,色纯度计算。结果表明:合成样品均为单相Sr_2Al_2SiO_7,掺杂Sm^(3+)和电荷补偿剂Li^+后,没有引起相变。相对于其他阳离子Sm^(3+)(r=1.079Å)、 Li^+(r=0.920Å)的半径与Sr^(2+)(r=1.260Å)半径最为相近,因此更容易替代Sr^(2+)的格位,并且两种离子半径比Sr^(2+)小而使得样品晶体结构参数a,b,c和v逐渐减小。样品的最佳激发峰在403 nm处,相比于Ca_3Y_2(Si_3O_9)_2∶Sm^(3+)的激发峰出现了3 nm蓝移,表明样品在近紫外光下有较强的吸收,这种长紫外波长的光有利于在照明领域的应用。在403 nm近紫外光激发下,可以看出,在500～750 nm范围内, Sm^(3+)的发射峰位于564 nm(~4G_(5/2)→~6H_(5/2)), 601 nm(~4G_(5/2)→~6H_(7/2)), 648 nm(~4G_(5/2)→~6H_(9/2))和713 nm(~4G_(5/2)→~6H_(11/2)),其中601 nm发射峰强度最大,使样品呈现强烈的橙红色光。发射峰在607与618 nm处出现劈裂现象,是因为晶体场的相互作用引起了能级劈裂。单掺Sm^(3+)的发射光谱强度随着浓度的增加先增大后减小,当掺杂浓度为2%时发光强度最大。利用Blasse提出的能量传递临界距离公式,计算得出临界距离R_C≈19.734Å,从而说明了浓度猝灭原因是Sm^(3+)之间的多级相互作用。根据Dexter理论,计算出多极相互作用函数θ≈6,表明Sr_(2-x)Al_2SiO_7∶x%Sm^(3+)的浓度猝灭机理是电偶极-电偶极(d-d)相互作用。为进一步提高发光强度,掺杂了电荷补偿剂Li^+,使晶体内部电荷达到平衡。实验结果表明, Li^+最佳掺杂浓度为2%,与未加入电荷补偿剂相比,发光强度提高了2倍并测试其内量子效率为43.6%。荧光粉色坐标均在(0.60, 0.39)附近,位于橙红色区域,具有较高色纯度(约92.2%)。该荧光粉在三基色白光LED中的红色成分有应用潜力。

Sr_2SiO_4:Eu^(3+)发光材料的制备及其光谱特性

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4:Eu3+发光材料.测量了Sr2SiO4∶Eu3+材料的激发与发射光谱,发射光谱主峰位于618nm处;监测618nm发射峰时,所得激发光谱主峰分别为320、397、464和518nm.研究了Sr2SiO4∶Eu3+材料在618nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化情况.结果显示,随Eu3+浓度的增大,发射峰强度先增大;当Eu3+浓度为7%时(x),峰值强度最大;而后随Eu3+浓度的增大,峰值强度减小.在Eu3+浓度为7%的情况下,研究了电荷补偿剂Li+的掺杂浓度(x(Li+))对Sr2SiO4∶Eu3+材料发射光谱强度的影响.结果显示,随x(Li+)的增大,材料发射光谱强度先增大后减小,当x(Li+)为8%时,峰值强度最大.

Sol-gel processed Ce^(3+), Tb^(3+) codoped white emitting phosphors in Sr_2Al_2SiO_7

Sr2Al2SiO7：Ce^3＋, Tb^3＋ white emitting phosphors were fabricated using the sol-gel method. X-Ray Powder Diffraction （XRD） analysis confirmed the formation of Sr2Al2SiO7：Ce^3＋, Tb^3＋. Scanning Electron Microscopy （SEM） observation indicated that the microstructure of the phosphor consisted of regular fine grains with an average size of about 0.5-1 μm. Luminescence properties were analyzed by measuring the photoluminescence spectra. The Ce^3＋, Tb^3＋-codoped Sr2Al2SiO7 phosphors showed four main emission peaks： one at 414 nm for Ce^3＋ and three at 482, 543, and 588 nm for Tb^3＋. The emission spectra of the samples with different doping concentrations showed that the Tb^3＋ emission was dominant because of the persistent energy transfer from Ce^3＋. The decay characteristic was better than that prepared by the solid-state process in the comparable condition. The codoped phosphor displayed long persistent white phosphorescence.

Sr_3SiO_5:Eu^(2+)材料光谱特性研究

采用高温固相法制备了用于白光LED的Sr3SiO5:Eu2+材料.研究了合成温度及Sr/Si对样品光谱特性及结构的影响.结果显示,随合成温度的升高或Sr/Si的减小,样品的主发射峰均产生了明显的红移,同时,样品的晶体结构也受到了影响.利用InGaN管芯激发Sr3SiO5:Eu2+材料,表现出显色性较好的白光发射光谱,色坐标为(x=0.348,y=0.326).

Sr_5SiO_4Cl_6∶Eu^(2+)蓝白色荧光粉的发光特性研究

采用高温固相法合成了Sr5SiO4Cl6∶Eu2+荧光粉。该荧光粉在近紫外360 nm激发下,出现了峰值位于454 nm稍不对称的发射峰,对其进行Gaussian曲线拟合,分解得到了451和470 nm两个明显的发射峰。利用Van Uitert公式讨论了晶格环境对Eu2+发光中心能量状态的影响,得出451和470 nm发射峰为Eu2+分别占据九配位和八配位的Sr2+格位跃迁产生的。研究了烧结温度以及Eu2+含量对荧光粉发光强度的影响。

电荷补偿对Sr_2SiO_4∶Eu^(3+)材料光谱特性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4∶Eu3+发光材料.测量了Sr2SiO4∶Eu3+材料的激发与发射光谱,发射光谱主峰位于618nm处;监测618nm发射峰时,所得材料的激发光谱主峰分别为320nm、397nm、464nm和518nm.研究了Sr2SiO4∶Eu3+材料发射峰强度随电荷补偿剂Li+、Na+和K+掺杂浓度的变化情况.结果显示,随电荷补偿剂浓度的增大,材料发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势,但不同电荷补偿剂下,材料发射峰强度最大处对应的补偿剂浓度不同,补偿剂Li+、Na+和K+的浓度分别为8mol%、7.5mol%和7mol%.

长余辉材料Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)中稀土离子的发光特性

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)和真空紫外激光(157.6nm)对新型蓝光发射长余辉材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+(0·2%),Dy3+(8%)进行了光谱研究。在170nm同步辐射光源激发下,观察到对应Eu2+:5d-4f跃迁的477nm发射带和对应Dy3+:4f-4f跃迁的两组线谱发射,其中只有来自Eu2+的5d-4f发射对长余辉光谱有贡献。在157.6nm激光激发下,除了上述发射外,还明显观察到对应Eu3+的红色线谱(590,614,626nm)。结合这些光谱特性,对Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+中稀土离子的发光特性以及长余辉发光机理进行了讨论,并提出了Eu2+充当空穴陷阱的可能性。

花状Sr3Al2O6：Eu^2＋晶体的干燥方式与发光性能

为研究稀土发光纳米晶的微观结构和形貌对发光性能的影响,用凝胶-微波干燥法和凝胶-烘箱干燥法制备了花状形貌的Sr3Al2O6晶体.研究了微波干燥和烘箱干燥两种不同的干燥方式对溶胶-凝胶法制备的Sr3Al2O6∶Eu2+发光粉体粒径、形貌、团聚程度、干燥时间及发光性能等的影响,结果表明采用微波干燥不仅可以大大缩短干燥所需时间,而且有利于减弱Sr3Al2O6∶Eu2+发光粉料的团聚和团聚程度,制得了颗粒分散均匀、团聚程度低、发光强度高的Sr3Al2O6∶Eu2+花状形貌粉体.研究了Sr3Al2O6∶Eu2+发光粉体的新型形貌对发光性能的影响,微波干燥法制备的均匀分散的花状形貌发光粉体发光强度高,余辉时间长达20 min.

固相反应法合成Sr_3Al_2O_6:Eu^(3+)红色荧光材料

稀土离子激活的铝酸盐发光材料具有优良的性能和较低的成本,但目前还缺少红色发光材料。文章利用高温固相反应法在1200℃合成了Sr3Al2O6:Eu3+红色荧光材料,该材料有两个位于250nm和295nm附近的宽谱激发峰,能高效率吸收紫外光,发射出590nm、620nm、655nm、703nm的红色荧光,是一种发光强度较高的红色荧光材料。

12CaO·7Al_2O_3和γ-2CaO·SiO_2混合物相的合成和溶出性能研究

本文研究了CaO的加入量、合成温度、保温时间和出炉温度对合成产物物相的影响,结果发现:当CaO∶Al2O3∶SiO2为2.38∶1∶0.77,合成温度1500℃,保温时间30min和出炉温度100℃时可获得只含有12CaO.7Al2O3和γ-2CaO.SiO2且氧化铝溶出性能较好的物料。采用二次回归正交试验法对该物料进行了溶出性能的研究,详细考察了其受碳钠浓度、氧化铝浓度、溶出温度、溶出时间和液固比的影响规律,得到的回归方程在0.01水平上高度显著,且方程回归值与试验值的相对误差不超过3%,回归方程的数学表达式为:氧化铝溶出率Y=-3.094×10-5NC2-4.049×10-5tT+5.853×10-3NC+3.192×10-3t+4.888×10-3T+5.183×10-2L/S-5.99×10-3。

用磷辅助还原的Sr_3Al_2O_6:Eu^(2+)白色荧光材料

采用高温固相反应法在炭热还原气氛中用(NH4)3PO4.3H2O辅助还原合成了Sr3Al2O6:Eu2+白色荧光材料。该荧光材料的主晶相为Sr3Al2O6:Eu2+,当磷加入量为10%时,在250 nm紫外光激发下可以在380~650nm范围内发出连续的明亮的荧光。

凝胶-燃烧法合成Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)蓝色长余辉发光材料

采用凝胶-燃烧法合成了Sr2MgSi2O7:Eu02.+02,Dy03.+04蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:Sr2MgSi2O7:Eu02.+02,Dy03.0+4的晶体结构为四方晶系.激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402 nm处,次激发峰位于415 nm处,与高温固相法和溶胶-凝胶法相比,出现了明显的红移现象;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468 nm附近,是典型的Eu2+的4f5d→4f跃迁导致的.与传统高温固相法相比,凝胶-燃烧法具有离子分散均匀、合成温度低、操作简单等优点,所得样品余辉时间长,可达5 h以上.同时探讨了多种工艺条件对其发光性能的影响.

新型蓝色长余辉发光材料Sr_2Al_6O_(11):Eu^(2+),Er^(3+)的微波合成

在微波场作用下,首次合成了蓝色长余辉发光材料Sr2Al6O11:Eu2+,Er3+,利用XRD对其进行晶相分析,用荧光光度计测其激发光谱和发射光谱及余辉衰减曲线,利用热释光剂量仪测定其热释光谱。结果表明:该产品为正交晶系,Pnnm空间群,a=2.191827nm,b=0.840857nm,c=0.488175nm,该产品激发和发射谱均为宽带谱,在270和340nm处有2个主激发峰,主发射峰位于460nm,Sr2Al6O11:Eu2+,Er3+的发光余辉可持续14h以上,Sr2Al6O11:Eu2+,Er3+中存在2个热释峰,一个位于49.1℃,另一个位于140℃左右。2个陷阱能级分别为0.585eV和0.806eV。

长余辉发光材料Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)的制备

采用化学沉淀法制备了Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+蓝绿色长余辉发光粉。通过XRD分析表明:经1100℃和1200℃煅烧制得的发光粉均为单一的Sr4Al14O25晶相,不含其它任何杂相,同时研究了硼酸的加入量对发光粉的物相变化和发射光谱的影响,通过场发射扫描电子显微镜分析了粉体的形貌和粒径。

Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)的余辉性能及Dy^(3+)对余辉时间的影响

利用溶胶-凝胶法制备了蓝色长余辉材料,在紫外光激发下,发射出较强的蓝光,峰值位于464 nm,来源于Eu2+的4f65d1→4f7的宽带发射;通过对2个样品热释光及余辉衰减曲线的比较,发现Dy3+的掺入在基质中产生了更密也更深的陷阱,使得材料的蓄光性能大大增强,从而起到了延长余辉的作用。