白光LED用稀土掺杂白钨矿结构钼酸盐荧光粉制备方法及研究进展

稀土离子掺杂的钼酸盐荧光粉由于合成温度较低、优异的化学物理性能、良好的热稳定性及较强的电荷迁移带等特征在LED照明和显示领域备受关注。该文综述稀土掺杂白钨矿结构钼酸盐的制备方法,并基于此对未来发展趋势进行展望。

电化学沉积技术制备白钨矿结构钼酸盐薄膜

采用恒电流技术于室温条件下直接在金属钼片上制备了白钨矿结构的钼酸盐,包括SrMoO_4,BaMoO_4和Ba_1-xSr_xMoO4(0≤x≤1)等薄膜,控制电化学反应的工艺条件为:电流密度为1mA/cm^2;电解液的pH值为13;电化学处理时间为1h.SEM,XRD和XPS分析结果表明,制备的钼酸盐薄膜均为表面均匀致密的四方晶系单相薄膜.

白钨矿结构Ba_(1-x-y)Sr_xCa_yMoO_4晶态薄膜电化学制备机制分析

基于本项目组采用恒电流技术直接在金属钼片上以电化学方法制备具有白钨矿结构的钡、锶、钙(包括其复合体系)钼酸盐(Ba1-x-ySrxCayMoO4)薄膜的实验研究结果,分析了利用电化学方法制备功能薄膜中的成膜机制,讨论了晶态薄膜电化学制备过程中的电流密度、电解液酸度、沉积温度和溶液浓度等工艺条件对薄膜形成的影响。该研究结果对利用电化学方法制备相关薄膜也具有重要参考意义。

白钨矿结构BiVO_4的水热合成及其可见光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原材料,采用水热法合成了BiVO4可见光催化材料,并采用XRD、SEM和UV-Vis等对合成产物的物相结构、形貌、光吸收性能以及光催化性能进行了研究。研究表明,反应体系的pH值对合成产物的物相结构具有重要的影响,在酸性和弱碱性条件下可获得具有不规则纳米片状形貌的单斜白钨矿结构BiVO4晶体。合成产物对波长小于525nm的光具有强烈的吸收。水热条件的不同直接影响着产物对甲基橙溶液的可见光催化降解性能,在Bi∶V比例为1∶1,同时pH值为3.08并于160℃下水热处理1h所合成的BiVO4晶体对甲基橙溶液具有最佳的可见光催化活性。

白钨矿结构物相含稀土异价固溶体的形成规律

运用原子参数-支持向量机算法(SupportVectorMachine,SVM)和熔盐相图智能数据库技术,研究了白钨矿型钼酸盐、钨酸盐和含稀土钼酸盐、钨酸盐形成异价固溶体的条件,建立了碱金属-稀土钼酸盐和钨酸盐的晶型以及这些化合物与稀土钼酸盐或钨酸盐形成连续固溶体的判据,并求得这类化合物的晶胞参数的计算式。计算表明:各组分元素的离子半径和电负性是影响固溶体形成、晶型和晶胞参数的主要因素。根据本文所得经验式估计TlPr(MoO4)2-Pr2(MoO4)3系固溶体情况与实测结果一致。

专利名称：一种白钨矿结构纳米钼酸盐的溶剂热诱导控制合成方法

专利申请号：CN200910201022．3公开号：CN101717120A申请日：2009．12．14公开日：2010．06．02申请人：上海应用技术学院本发明公开了一种白钨矿结构的纳米钼酸盐的溶剂热诱导控制合成方法，

白钨矿结构的钨、钼酸盐晶体的光吸收边及其起因

比较了一些白钨矿结构的钨、钼酸盐晶体（如未掺杂的ＣａＷＯ４、ＰｂＷＯ４、ＣａＭｏＯ４、Ｐｂ－ＭｏＯ４晶体）的透射光谱，发现这些晶体的光吸收边的相对位置用普遍认同的观点，即白钨矿结构的钨、钼酸盐晶体的光吸收边起源于具有Ｔｄ对称性的Ｗ（Ｍｏ）Ｏ２－４基团内的电子从ｔ１轨道向２ｅ轨道的转移激发，不能给出圆满阐释，而应代之以新的观点。作者认为这类晶体的光吸收边可能起因于Ｄ２ｄ对称的Ｗ（Ｍｏ）Ｏ２－４基团内的电子从１ａ２轨道向２ｂ１轨道的转移激发，并借助于离子极化的模型对这些未掺杂晶体以及分别掺Ｌａ、Ｍｏ和Ｎｂ的ＰｂＷＯ４晶体的光吸收边的相对位置进行了定性解释。

Na_(1-x)M_(x)CaEu(WO_(4))_(3)(M=Li,K)红色荧光粉的微观结构与热淬灭特性研究

红色荧光粉对改善白光LED(w-LEDs)发光性能具有至关重要的作用。为制备与商用LED芯片相符的、高效和稳定性好的红色荧光粉,本研究采用传统高温固相法合成了系列四方白钨矿结构的Na_(1-x)M_(x)CaEu(WO_(4))_(3)(M=Li,K)红色荧光粉,并系统研究了Li^(+)和K^(+)的掺杂对NaCaEu(WO_(4))_(3)荧光粉晶体结构、发光性能以及热淬灭特性的影响。Rietveld精修结果显示,掺杂Li^(+)和K^(+)没有改变NaCaEu(WO_(4))_(3)基质的四方白钨矿结构,而是形成了固溶体,并且导致晶格常数呈现规律性的变化。光致发光光谱表明,在近紫外光395 nm激发下,荧光粉呈现典型的红色发射,其最强发射峰位于617 nm处,对应于Eu^(3+)离子的5 D_(0)→7 F_(2)跃迁,这表明Eu^(3+)处于非对称中心格位。更值得注意的是掺杂Li^(+)和K^(+)有效改善了NaCaEu(WO_(4))_(3)荧光粉的发光强度,当Li^(+)和K^(+)的掺杂浓度(物质的量分数)分别为100%和30%时,荧光粉的发光强度和色纯度达到最佳。此外,还对Na_(1-x)M_(x)CaEu(WO_(4))_(3)(M=Li,K)荧光粉的热淬灭特性机理进行了研究。结果显示,掺杂Li^(+)和K^(+)荧光粉均表现出卓越的热淬灭特性,其中当Li^(+)掺杂浓度(物质的量)为100%时,LiCaEu(WO_(4))_(3)荧光粉的热淬灭特性最佳。以上研究结果均表明Na_(1-x)M_(x)CaEu(WO_(4))_(3)(M=Li,K)红色荧光粉在大功率近紫外激发的白光发光二极管中具有潜在的应用价值。

钨酸钡电子结构的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,优化了晶胞的几何结构,计算了白钨矿结构的BaWO4基态的能带结构和电子结构;研究发现:BaWO4为直接带隙结构,带隙宽带为4.5 eV,费米面处的价带主要由W5p和O2p态上电子构成,导带主要是W5d和O2p;根据晶体场理论和分子轨道理论分析了钨酸钡晶体的分子轨道成键,其结果与计算得到的态密度图能较好吻合。关键词:

CaMoO_4薄膜的电化学制备技术研究

采用恒电流的电化学技术,在高纯金属钼基体上直接制备了白钨矿结构的CaMoO4薄膜;其制备条件为:电流密度0.5mA/cm2,饱和Ca(OH)2溶液的pH值12.0,反应温度70℃,电化学沉积时间250min。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)分析测试表明,所制备的薄膜为表面均匀致密的四方晶系的CaMoO4单相多晶薄膜。

采用电化学技术制备SrMoO_4薄膜的生长特性实验研究

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸锶(SrMoO4)多晶薄膜,着重在实验上研究了薄膜的晶体生长特性。研究表明,采用电化学技术制备SrMoO4晶态薄膜时,薄膜的生长具有如下特点:(1)晶核生成需要一定的时间,但晶核一旦生成,其形貌就比较完整;(2)晶核和晶粒优先选择在基体缺陷(折叠、划痕、缺陷、凹凸不平等)处生长和堆砌;(3)基体上晶粒的数量随着制备时间的增加而增加,晶粒的尺寸随着时间的增加而长大,晶粒逐渐从基体表面上的稀疏分布直到布满整个基体;(4)晶粒的{111}面总是显露的;(5)在薄膜生长的整个过程中,晶粒基本上以其c轴垂直于薄膜基体表面进行的。上述研究结果对进一步认识薄膜的晶体生长和利用电化学法制备晶态薄膜都具有重要意义。

室温电化学方法制备SrMoO_4薄膜

采用恒电流技术于室温条件下直接在金属钼片上制备白钨矿结构的SrMoO4 薄膜 ,控制电化学反应的工艺条件为电流密度为 1mA cm2 、电解液的pH值为 13、电化学处理时间为 1h ,SEM和XRD分析结果表明制备的SrMoO4 薄膜为表面均匀致密且平均粒径为 2 μm的四方晶系单相薄膜 .

SrWO_4薄膜的电化学制备及室温光致发光特性

在室温条件下,采用恒电流电化学方法直接在钨片基体上制备了白钨矿结构的SrWO4晶态薄膜。电化学反应的工艺参数为:电流密度为1mA/cm2、电解液的pH值为12.5、电化学处理时间为1.5h。采用XRD、SEM、XPS技术对制备的SrWO4薄膜进行了表征;首次测试了制备的SrWO4薄膜的室温光致发光光谱,结果表明SrWO4薄膜受到波长为325nm的激光激发后,在400nm附近有一较强的发射光谱,同时在450～580nm波段之间有一个宽的谱带。

BaMoO_4薄膜在电化学法制备中生长基元的实验研究

在采用恒电流电化学技术研究BaMoO4薄膜的初期生长特性实验中,发现了若干很重要的实验现象:薄膜生长初期形成的晶核首先具有白钨矿结构的骨架;晶核和刚开始长大生成的晶粒都是疏松的,晶粒都明显显示有蜂窝状空隙存在;随着制备时间的增加,白钨矿结构骨架原先疏松的程度逐渐减弱,经过一定时间,晶粒趋于饱满,晶粒表面基本光滑;在薄膜形成的过程中,新生成的晶核也具有类似情况。结合BaMoO4薄膜电化学制备机制分析,作者认为:利用电化学技术制备BaMoO4晶态薄膜时,在生长初期基体Mo以[MoO4]2-的形式构成负离子配位多面体生长基元,这些生长基元优先选择在基体缺陷处作为白钨矿结构的晶核堆砌和生长,并进而与溶液中的[Ba]2+相连接,键合成BaMoO4晶粒,再逐渐长大。显然,该发现和研究对于丰富晶体生长动力学知识及指导利用电化学技术制备晶态薄膜都具有重要意义。

电化学法制备BaMoO_4和SrMoO_4薄膜的生长特性比较研究(I):共性分析

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4、SrMoO4)薄膜,对制备时间分别为10s直到50min的BaMoO4薄膜和制备时间分别为1min直到100min的SrMoO4薄膜的生长情况进行了SEM测试,并对相应结果进行了对比分析。研究表明:用电化学法制备BaMoO4和SrMoO4晶态薄膜,其生长特性既具有共性,也具有鲜明的个性。其共性特征是:1)成膜机制相同;2)薄膜生长初期就有比较完整的晶核生成;3)晶核和晶粒优先选择在金属基体缺陷(折叠、划痕、缺陷、凹凸不平等)处堆砌和生长;4)基体上晶粒的数量随着制备时间的增加而增加,晶粒的尺寸也随着时间的延长而长大,晶粒逐渐从稀疏分布到布满整个基体;5)在具有白钨矿结构的钼酸盐晶态薄膜的生长过程中,晶体的{111}面总是显露的。其鲜明的个性特征将在另文中讨论。该研究结果对功能晶态薄膜的生长(特别是利用电化学技术制备功能晶态薄膜的生长)和了解及预测白钨矿结构的晶态薄膜的生长习性,均具有重要意义。

利用电化学技术制备BaMoO_4薄膜的初期生长特性实验研究

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4)薄膜,着重在实验上研究了电化学技术制备BaMoO4薄膜的初期生长特性。对制备时间分别为10、30s、1、3、5、8直到50min(制备完毕)的BaMoO4薄膜进行了SEM测试,并对相应的测试结果进行了对比和分析。研究表明,用电化学法制备的BaMoO4晶态薄膜在生长初期具有如下特点:薄膜生长之初就有比较完整的晶核生成;晶核和晶粒优先选择在基体缺陷(折叠、划痕、缺陷、凹凸不平等)处堆砌和生长;基体上晶粒的数量随着制备时间的增加而增加,晶粒的尺寸也随着时间的增加而长大,晶粒逐渐从稀疏分布到布满整个基体;晶体的{111}面总是显露的;在薄膜生长的初始阶段,晶粒基本上以其c轴垂直于薄膜基体表面进行生长;随着薄膜制备时间的延长,晶粒的生长方向按其c轴在薄膜的表面内的方向进行生长。上述研究结果对了解和控制利用电化学法制备晶态薄膜的生长,具有重要意义。

(Ba,Sr)WO_4薄膜室温电化学制备

采用恒电流技术,在室温条件下,金属钨片上制备了白钨矿结构的BaSrWO_4晶态薄膜,电化学反应的工艺条件:电流密度为1mA/cm^2、电解液的pH值为12.5;电化学处理时间为1.5h;XRD,XPS,SEM分析结果表明,制备的(Ba,Sr)WO_4薄膜为表面均匀致密的四方晶系单相薄膜.

电化学法制备BaMoO_4和SrMoO_4薄膜的生长特性比较研究(II):个性研究

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4、SrMoO4)薄膜,对制备时间分别为10s直到50min的BaMoO4薄膜和制备时间分别为1min直到100min的SrMoO4薄膜的生长情况进行了SEM测试,并对相应结果进行了对比分析。研究表明:用电化学法制备BaMoO4和SrMoO4晶态薄膜,其生长特性既具有共性,也具有鲜明的个性。其共性特征已在另文中给出。其鲜明的个性特征是:1)BaMoO4和SrMoO4这两种薄膜在生长初期晶粒的成核速率不同;两种薄膜晶粒的生长速率不同;2)两种薄膜晶粒的形貌不同,晶粒的尺寸大小明显不同;3)两种薄膜晶粒的生长取向不同。该研究结果对功能薄膜的电化学制备和了解及预测白钨矿结构的晶态薄膜的生长习性,具有重要意义。

电化学技术制备BaMoO_4薄膜的初期生长特性(英文)

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4)薄膜。对BaMoO4薄膜进行了SEM测试,并对相应的测试结果进行了对比和分析。研究表明,在薄膜生长初期,其生长特性具有若干显著的特点,包括:晶核和晶粒优先选择在基体缺陷处堆砌和生长;生长初期形成的晶核都具有白钨矿结构的骨架;晶核和刚开始长大生成的晶粒都是疏松的;晶粒都明显显示有蜂窝状空隙存在等。在薄膜生长的初始阶段,晶粒基本上以其c轴垂直于薄膜基体表面进行生长;随着薄膜制备时间的延长,晶粒的生长方向倾向于按其c轴在薄膜的表面内的方向进行生长。

电化学法制备钼酸盐和钨酸盐薄膜的生长特性研究

采用恒电流电化学技术直接在金属片M（钼或钨）上制备了具有白钨矿结构的不同体系（钼酸盐、钨酸盐）、不同时间（从薄膜开始生长到生长结束）的AMO4晶态薄膜，利用SEM技术、结合其它相关测试手段，对这些薄膜进行测试，对相应结果进行了对比分析。研究表明：在利用电化学法制备AMO4薄膜的过程中，薄膜的生长具有以下几个特性：（1）在电化学制备技术中，由电流密度分布不均匀使得基片缺陷处的电流密度大于其它位置的电流密度，使得这些位置的成核速率较大，因而晶核和晶粒优先选择在金属基体缺陷处堆砌和生长；（2）在薄膜的制备过程中，金属M发生电化学反应形成MO4^2-，一定量的MO4^2-沉积在基体表面并构成具有白钨矿结构的骨架，与A^2＋结合形成AMO4晶核和晶粒；（3）薄膜生长初期就有比较完整的晶核生成；（4）随着反应时间的延长，一方面新的晶核不断形成，基体上晶粒的密度不断增加；另一方面晶核和晶粒不断长大；经过这样的过程，最终晶粒布满整个基体形成致密的薄膜。