Ce^(3+)掺杂及晶场对Ca_(10)K(PO_(4))_(7):Eu^(2+),Mn^(2+)荧光粉发光性能的调控

采用高温固相反应法合成了Ca_(10)K(PO_(4))_(7):Eu^(2+)荧光粉,分别通过Sr部分取代Ca、Ce^(3+)掺杂及Mn^(2+)共掺杂,探讨了晶场调控、Ce^(3+)→Eu^(2+)能量传递及Eu^(2+)→Mn^(2+)能量传递对该体系发光性能的影响规律.XRD测定结果表明,Sr取代Ca对Ca_(10)K(PO_(4))_(7)基质晶格结构无明显影响.光谱测定结果表明:制备得到的Ca_(10)K(PO_(4))_(7):Eu^(2+)荧光粉中,Eu^(2+)和Eu^(3+)共存.掺杂Ce^(3+)有助于Eu^(3+)还原为Eu^(2+),大幅度地提高了荧光粉的发光强度.Sr取代Ca可调控晶体场强度,促使Eu^(2+)发光光谱红移.共掺杂Mn^(2+),通过Eu^(2+)→Mn^(2+)能量传递过程实现了蓝绿色和红色双波长发射.在Grassman色度相加原理的基础上,精确调控Sr取代量和Mn^(2+)含量得到了组成为Ca_(8.8)Sr_(1.2)K(PO_(4))_(7):0.1Eu^(2+),0.2Ce^(3+),0.1Mn^(2+)的荧光粉;在紫外光激发下,该荧光粉可发出理想的白光.这为Eu激活荧光粉中Eu离子价态控制及发光颜色的调控提供了新思路.

亚晶格能量团簇构建及晶场调控对四方LiYF4:RE上转换发光机制的影响研究

四方LiYF4是一种与六方NaYF4相当的稀土上转换发光基质材料,由于相对优异的短波上转换发光特性,近年受到业界的相当关注,但对产生这一优异特性的原因还未见报道.经研究发现,四方LiYF4具有六边环状亚晶格结构,每5个间距小于0.4 nm的近邻三价阳离子形成一个团簇,稀土离子间的能量传递容易在团簇内或六边形环内环绕传递.基于它的这一亚晶格结构特征,本工作通过引入不同量敏化剂Yb^3+和掺杂离子Sc^3+和Hf^4+,考察不同激活离子Er^3+、Ho^3+和Tm^3+与敏化离子Yb^3+构建亚晶格能量团簇以及异质离子Sc^3+和Hf^4+掺杂晶场调控对稀土离子上转换发光性能的影响机制.发现不同稀土离子与Yb^3+存在不同的能级匹配,导致不同概率的无辐射交叉弛豫行为,当引入适量的Yb^3+时,可分别构建1Er-2Yb、1Ho-2Yb和1Tm-4Yb亚晶格能量团簇,实现最佳的上转换发光性能;当6 mol%Sc^3+和4mol%Hf^4+引入时,可有效调控晶场的不对称性;掺杂后,5个近邻三价离子的团簇结构中,只有3个近邻Yb^3+离子,无法同时实现Er^3+离子的4F5/2和Sc^3+的2G7/2或Hf^4+的4Fo5/2激发态的双光子合作上转换电子布居,导致Sc^3+或Hf^4+成为荧光猝灭中心, Sc^3+掺杂晶场调控最大仅提升50%的荧光强度, Hf^4+掺杂没有提升反而降低Er3+离子的上转换发光强度,不同于它们掺杂六方NaYF4:Er/Yb那样扮演储能离子角色,显著提升Er^3+离子的短波上转换发光强度.本研究揭示了在六边环状亚晶格基质结构中不同稀土离子与敏化剂Yb^3+的敏化上转换发光机制,以及基质结构特征对掺杂晶场调控行为的影响机制,可为设计和制备高性能上转换发光材料提供借鉴.

Advances in organic micro/nanocrystals with tunable physicochemical properties

Organic micro/nanocrystals based on small organic molecules have drawn extensive attention due to their potential application in organic field-effect transistors,electrochemical sensors,solar cells,etc.Herein,the recent advances for organic micro/nanocrystals from the perspective of molecule aggregation mode,morphology modulation,and optical property modulation are reviewed.The stacking mode and the intermolecular interaction depend on the molecular structure,which eventually determines the morphology of organic micro/nanocrystals.The morphologies of the organic micro/nanocrystals make the aggregates exhibit photon confinement or light-guiding properties as organic miniaturized optoelectronic devices.In this review,we conclude with a summary and put forward our perspective on the current challenges and the future development of morphology and optical tunable direction for the organic micro/nanocrystals.