白光LED用稀土Eu掺杂氯硅酸盐荧光粉的研究进展

白光LED以其独特优势被称为第4代光源,具有广阔的应用前景。通过对能够被近紫外光芯片激发的红色、绿色、黄色、蓝色含氯硅酸盐荧光粉以及含氯的单一硅酸盐基质白色荧光粉研究现状的概述,指出了含氯硅酸盐荧光粉存在的问题并对其发展趋势做了展望。

白光LED用碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展

根据碱土元素与激活离子的组成,将碱土氯硅酸盐荧光粉分为以下四种体系:(1)单一碱土元素与单一激活离子体系;(2)多元碱土元素与单一激活离子体系;(3)单一碱土元素与多元激活离子体系;(4)多元碱土元素与多元激活离子体系。综述了目前国内外碱土氯硅酸盐荧光粉的最新研究进展和存在问题,对其发展趋势进行了展望。

白光LED用碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展

稀土激活的碱土氯硅酸盐荧光粉是一类性能优良的发光材料,具有合成温度低、发光亮度高和化学性能稳定,且易被紫外-近紫外光高效激发等优点而获得了高度关注。从光谱性质和制备方法方面综述了目前国内外这一领域的研究进展,并指出了当前存在的问题及未来的研究重点和发展方向。

碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展

开发性能优异的新型发光二极管(LED)用荧光粉一直是发光材料领域的重要挑战。介绍了近年来几种重要碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展,发现该体系荧光粉材料具有特殊的晶体结构和丰富的阳离子格位,当被不同的稀土离子激活时可呈现出多种发光性能,非常适合作为白光LED用荧光粉。但是该体系荧光粉制备方法大多采用高温固相法合成,并且主要集中在以Eu^2+等少数稀土离子作为激活剂的荧光粉上。因此,寻找低成本、高功效的制备方法,加强对其它碱土氯硅酸盐基质材料或稀土离子复合体系荧光粉的研究,对于未来白光LED领域的发展和突破具有重要意义。

高亮度LED用氯硅酸盐荧光粉的合成及光谱特性研究

采用高温固相法合成了二价Eu^(2+)与Ln(Ln=Gd^(3+),Cu^+,Sm^(3+),Dy^(3+))共激活氯硅酸镁钙[Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^(2+),Ln]绿色荧光粉,借助X射线衍射对其晶格结构进行了研究,结果表明该荧光粉体具有面心立方晶系结构,实验条件下共激活离子Ln的掺杂对晶体的结构没有产生较大影响。并报道了它们的激发光谱及发射光谱,观测到氯硅酸镁钙中辅助激活离子Ln的掺杂并没有改变荧光粉体的光谱位置,只是在一定程度上提高了荧光粉体的相对发射强度。

抗氯盐硅酸盐水泥在洋山港码头二期工程中的应用

通过优选混合材料、控制水泥熟料的矿物组成等技术措施,研制出配制海工高性能混凝土所用的特种水泥-抗氯盐硅酸盐水泥。建立抗氯盐硅酸盐水泥的生产线,并制订了企业标准。生产的抗氯盐硅酸盐水泥在洋山港水工码头二期工程成功地得到应用。工程检测结果表明高性能混凝土的强度和耐久性满足洋山港水工码头的设计要求。

抗氯盐硅酸盐水泥的研制与在洋山港中的应用

在综合考虑耐久性、收缩以及水化热等性能情况下,优选出水泥熟料和混合材料,并掺加适量石膏,研制出用于配制海工高性能混凝土用特种水泥——抗氯盐硅酸盐水泥。用其配制的高性能混凝土按A STM C 1202-97标准的6 h电通量小于1 000 C,按NT BU ILD 443标准的氯离子扩散系数小于10×1-0 13m2/s,抗氯盐硅酸盐水泥具有较低的水化热。实际工程应用表明,抗氯盐硅酸盐水泥混凝土耐久性等性能满足设计要求。

早强型抗氯盐硅酸盐水泥在洋山港三期工程中的应用

为解决洋山港三期工程预制构件早期强度较低的问题,对抗氯盐硅酸盐水泥的配方进行改进,开发出早强型抗氯盐硅酸盐水泥。研究结果表明,应用该水泥配制的高性能混凝土均具有较高的早期强度和后期强度,混凝土的电通量较低。综合考虑高性能混凝土的工作性、强度和耐久性,早强型抗氯盐硅酸盐水泥的三氧化硫的含量宜控制在1.3%￣2.2%。

(Sr,Ca)_4Si_3O_8Cl_4基质中Eu^(2+)的发光特性研究

采用高温固相法合成Sr4-xCaxSi3O8Cl4:Eu2+荧光材料,利用Van Uitert公式讨论Sr4-xCaxSi3O8Cl4:Eu2+中yEu2+的晶格环境和发光特性,确定晶体中有蓝色和黄绿色两种发光中心,并讨论了它们与光谱结构的对应关系。当0<x<0.5,Ca2+固溶入Sr4Si3O8Cl4基质晶格,Eu2+占据八配位Sr2+格位,晶体主要产生蓝色中心的蓝绿色发射;当0.5<x<2,较大的Ca2+掺杂使晶胞参数变小,晶格中的杂质束缚激子态的束缚增强,Eu2+处于杂质束缚激子中心所形成的激发态能量进一步降低,发射位于长波段方向并具有较大的Stokes位移,Sr4-xCaxSi3O8Cl4:yEu2+主要产生黄绿色中心的黄绿色发射光。

Sr_8Si_4O_(12)Cl_8:Eu^(3+),M^(3+)(M^(3+)=Bi^(3+),Gd^(3+))中Eu^(3+)的敏化发光

以Na2CO3为电荷补偿剂,采用高温固相法合成了碱土氯硅酸盐Sr8Si4O12Cl8:(Eu3+,M3+)(M=Bi3+,Gd3+)荧光材料。X射线衍射分析结果表明:合成的Sr8Si4O12Cl8:(Eu3+,M3+)为纯四方相。Eu3+的发射主峰位于614nm,为5D0→7F2的电偶极跃迁,表明Eu3+处于非中心对称格位,即取代Sr2+的位置。通过对其激发光谱和发射光谱研究,发现敏化剂Bi3+,Gd3+的掺入对Eu3+的发射具有较强的敏化作用,当Bi3+和Gd3+的掺杂量(摩尔分数)分别为5.0%时,Eu3+的相对发光强度分别提高了29.4%和23.6%。

Ca_8M(SiO_4)_4Cl_2(M=Mg,Zn)中Ce^(3+)的发光性质

报道了氯硅酸镁钙Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２及氯硅酸锌钙Ｃａ８Ｚｎ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２中Ｃｅ３＋的发光特性，研究并分析了Ｃｅ３＋在这两种材料中的激发光谱、发射光谱及荧光衰减特性。在ＵＶ辐射激发下，Ｃｅ３＋发射出强的蓝紫光。室温下Ｃｅ３＋在两种材料中的荧光寿命分别为６１ｎｓ和４４ｎｓ。

Eu^(2+)激活的M_7Mg_2(SiO_4)_4C1_2(M=Ca,Sr,Ba)荧光性质的研究

采用高温固相法合成Eu2+激活的碱土金属氯硅酸盐系荧光粉M7Mg2(SiO4)4C12:0.08Eu2+(M=Ca,Sr,Ba),研究了它们的荧光光谱。结果表明,3种荧光粉均为宽带激发,激发带位置分别在250～500nm、250～450nm、250～430nm。讨论了Eu2+离子的跃迁发射随基质组成的变化规律,随着Ca、Sr、Ba离子半径的依次增大,发射波长逐渐向短波方向移动,分别产生绿(507nm)、蓝(458、445nm)不同颜色的发射光。

红色荧光粉Ca_2SiO_3Cl_2:Eu^(3+),Li^+的制备与发光特性研究

采用高温固相法合成了Ca_2SiO_3Cl_2:Eu^(3+)红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.在Ca_2SiO_3Cl_2:Eu^(3+)体系中观察到Eu^(3+)的特征发射谱线,发射光谱有5个主要荧光发射峰,峰值波长分别为583 nm,598 nm,620 nm,658 nm和692 nm,分别对应~5D_0～~7F_0,~5D_0～~7F_1,~5D_0～~7F_2,~5D_0～~7F_3和~5D_0～~7F_4的跃迁是典型的Eu^3跃迁.进一步研究了发光强度随Eu^(3+)浓度的变化规律,没有发现明显的浓度淬灭现象.采用Li^+作为电荷补偿剂和共激活剂可以大幅度提高发光强度.实验结果表明,Ca_2SiO_3Cl_2:Eu^(3+)是一种适用于UVLED激发的白光LED的红色荧光粉.

溶胶-凝胶法制备LED用Ca_6Sr_4(Si_2O_7)_3Cl_2:Ce^(3+),Eu^(2+),Sm^(3+)荧光粉

采用溶胶-凝胶与高温固相结合的方法制备了LED用Ca_6Sr_4(Si_2O_7)_3Cl_2:Ce^(3+),Eu^(2+),Sm^(3+)荧光粉。探讨了Ce^(3+),Eu^(2+),Sm^(3+)稀土离子单掺和不同组合多掺荧光粉的发光颜色及不同掺杂浓度对其发光性质的影响。荧光粉Ca_6Sr_4(Si_2O_7)_3Cl_2:0.04Sm^(3+),0.05Ce^(3+),0.04Eu^(2+),荧在406nm的激发下发射高强度白光,其色坐标为x=0.3901,y=0.3296。

白光LED用Ca_6Sr_4(Si_2O_7)_3Cl_2:Ce^(3+),Eu^(2+),Sm^(3+)荧光粉的合成及其发光性质

采用传统的高温固相法合成了Ce3+,Eu2+,Sm3+离子分别单激活和三种稀土离子共激活的Ca6Sr4(Si2O7)3Cl2荧光粉,并通过X射线粉末衍射、荧光光谱和CIE色坐标对其结构和发光性质进行了研究。荧光粉Ca5.91Sr3.96(Si2O7)3Cl2:0.02Ce3+,0.04Eu2+,0.04Sm3+在365 nm激发下能发射高强度白光,其色坐标为x=0.2183,y=0.2187,有望成为一种新型白光LED灯用荧光粉。

Sr_8Si_4O_(12)Cl_8∶Eu^(3+),M^(3+)(M^(3+)=Sm^(3+),Al^(3+))中Eu^(3+)的敏化发光

采用高温固相法合成了碱土氯硅酸盐Sr8Si4O12Cl8∶Eu3+,M3+(M=Sm3+,Al3+)发光材料,并通过激发光谱和发射光谱的测试,首次在碱土氯硅酸盐体系中研究了Sm3+、Al3+三价金属离子对Eu3+发光性能的影响及其相对发光强度随组成变化的规律.实验结果表明,Sm3+和Al3+掺入可大幅度提高Eu3+的发光强度,掺入Sm3+和Al3+后Eu3+的相对发光强度分别提高了7.3%和40.5%.Sm3+和Al3+对Eu3+有很好的敏化作用,其中Al3+的敏化作用尤为突出.Eu3+和Sm3+(Al3+)的最佳掺入量(摩尔分数)为8%和5%(18%).