共掺杂稀土配合物Tb_(0.5)Eu_(0.5)(asprin)_3phen电致发光的研究

合成了共掺杂稀土配合物Tb0.5Eu0.5(asprin)3phen,将其掺杂到导电聚合物PVK中,制成结构为ITO PVK∶RE配合物 PBD Al的电致发光器件。与PVK∶Eu(asprin)3phen体系为发光层的相同结构的器件相比,我们发现铽离子的引入能猝灭PVK的发光,增强铕的发光,而Tb3+本身的发光很弱,几乎看不到,说明Tb3+在其中起到能量的中间传递作用,促进了PVK到Eu3+的能量传递。本文就器件的发光特性及掺杂体系的能量传递进行了初步讨论。

稀土Tb^(3+),Eu^(3+)对N-苯基邻氨基苯甲酸及邻菲咯啉间能量传递与蓝色发射的强化作用

合成了一种由稀土离子与N 苯基邻氨基苯甲酸(N HPA)和邻菲咯啉(phen)形成的蓝色发光配合物。该配合物是典型的配体发光配合物,其发射峰位于444nm,激发波长为334nm和407nm。元素分析、红外光谱、紫外 可见光谱和差热 热重的分析结果表明:配合物中含有大量的N HPA和相对较少的稀土离子和phen,其中稀土离子与N PA中的羧酸根配位,而N PA中的氨基通过氢键与phen的氮原子结合,形成了有利于配体之间的能量传递和电子转移的通道。稀土离子Tb3+,Eu3+的共同存在促进了这一能量转移通道的形成,进而强化了配体的蓝色发射。

双核双配体稀土配合物Tb_(1-x)Eu_x(TTA)_3Phen的合成及光学性能研究

合成了系列铕铽双核稀土有机稀土配合物Tb1-xEux(TTA)3Phen,通过差热-热重分析、XRD、红外光谱、紫外光谱和荧光光谱等测试手段研究了配合物的组成、结构和发光性质。由紫外可见光谱可以看出,稀土有机配合物的吸收峰主要来自有机配体HTTA和1,10-Phen;差热-热重分析证明,稀土有机配合物热稳定性较好。荧光光谱和电致发光表明,铽对铕配合物的发光有协同作用。在该系列配合物中,不仅有机配体可以将吸收的能量传递给发光的铕离子使其发光,而且铽离子也可将其吸收的能量通过分子内能量传递给铕离子,增强铕的发光强度。同时就双核稀土有机配合物光致发光和电致发光的特性及掺杂体系的能量传递过程进行了讨论。

用于痕量监测Zr^(4+)、Cr_(2)O_(7)^(2-)、Fe^(3+)、HPO_(4)^(2-)和指纹识别的功能化Eu^(3+)/Tb^(3+)配位聚合物荧光探针的构筑

采用芳香族π共轭及含氮原子有机连接剂,合成同构铽、铕发光配位聚合物(CPs){[Eu(PLIA)_(1.5)(H_(2)O)_(2)]·H_(2)O}_(n)(1)和{[Tb(PLIA)_(1.5)(H_(2)O)_(2)]·H_(2)O}_(n)(2),其中H_(2)PLIA=5-((吡啶-4-基甲基)氧基)苯-1,3-二甲酸。对合成的配合物进行了结构测定、表征和荧光痕量识别实验研究。2个同构配合物具有理想的三维框架结构,π…π堆积及氢键等弱相互作用增强了其化学稳定性;表征显示配位聚合物1和2具有良好的荧光性质、结晶性、热力学稳定性及结构完整性,可作为荧光传感的材料。1和2对水溶液中的Zr^(4+)、Cr_(2)O_(7)^(2-)和Fe^(3+)、HPO_(4)^(2-)具有选择性好、灵敏度高的荧光识别能力,其检出限分别为0.139μmol·L^(-1)(1,Zr^(4+))、0.626μmol·L^(-1)(1,Cr_(2)O_(7)^(2-))、0.430μmol·L^(-1)(2,Fe^(3+))、1.36μmol·L^(-1)(2,HPO_(4)^(2-))。探究了1和2作为探针的荧光猝灭机理。更有趣的是,1和2具有指纹识别性能,其荧光指纹纹路清晰连贯,细节明显,可被清晰观察。

Tb^(3+)、Eu^(3+)离子共掺杂的MgAl_(2)O_(4)发光性能研究

采用水热辅助固相法,以Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和Mg(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为原料,尿素为沉淀剂,制备了Tb^(3+)、Eu^(3+)共掺杂镁铝尖晶石荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜对所得产物的相结构和形貌予以表征,结合荧光激发、发射光谱和CIE色度图分析了荧光粉的光致发光性能。结果表明:在一定浓度范围内,掺杂Tb3+和Eu^(3+)离子后基质MgAl_(2)O_(4)的晶体结构并未发生改变,而当引入沉淀剂后,获得了具有良好分散性的棒状颗粒,且Tb^(3+)与Eu^(3+)间的浓度变化对样品形貌的影响甚微。在此基础上,以377 nm近紫外光作为激发光源实现了可见光区由粉至红的多色可调谐发射。

稀土离子掺杂LaAlO_3∶RE^(3+)(RE=Eu,Tb,Sm,Tm)荧光粉的发光性能

采用溶胶凝胶法合成La_(1-x)AlO_3∶xRE^(3+)(RE=Eu,Tb,Sm,Tm)荧光粉,对样品进行热重差热(TGADTA)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱(PL)等表征,探讨样品的合成温度及稀土离子掺杂浓度对样品发光性能的影响。研究结果表明,当煅烧温度为800~1 200℃时,所合成样品为三方晶体结构。在紫外光激发下,掺杂离子均表现出特征的f-f电子跃迁发射,在一定掺杂浓度范围内,当Eu^(3+)、Tb^(3+)、Sm^(3+)和Tm^(3+)的掺杂浓度x值分别为0.02,0.04,0.005和0.005时,样品发光强度最大,在一定波长激发下,样品分别发射出红光、绿光、橙黄光和蓝光,Eu^(3+)-Tb^(3+)、Eu^(3+)-Sm^(3+)和Eu^(3+)-Tm^(3+)共掺杂有可能获得白光。

Eu^(3+)和Tb^(3+)掺杂的Y_2SiO_5体系发光特性研究

采用溶胶 凝胶法合成了Eu3+和Tb3+掺杂的Y2SiO5基发光材料。通过测量它们的激发光谱和发射光谱,研究了它们的发光特性,探讨了材料中Tb3+和Eu3+两种发光中心间的能量传递关系。结果表明,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F2电偶极跃迁为主,Eu3+处于非反演对称中心格位;Tb3+在其中的发射为5D4→7FJ(J=4～6)跃迁发射。当Eu3+和Tb3+共存于Y2SiO5基质中时,Eu3+的发射增强,Tb3+的发射减弱,存在Tb3+→Eu3+能量传递,Tb3+对Eu3+具有敏化作用。

新型稀土发光材料Sr_(3-x)MgSi_3O_(10)∶Tb_x^(3+)的合成及性质

采用凝胶-燃烧法,在活性炭弱还原气氛下合成了新型荧光粉Sr3-xMgSi3O10∶Tb3x+,通过热分析仪、红外光谱、X射线粉末衍射、X射线能量色散谱仪及荧光分光光度计等对产物的形成过程、结构、组成及发光性质进行了分析和表征。结果表明:干凝胶起火燃烧得前驱物,经900℃还原热处理即可得目标产物,其晶体结构与Sr2MgSi2O7相似,同属四方晶系。Sr3-xMgSi3O10∶Tb3x+的激发光谱为一位于200～300nm的宽带,主激发峰在249nm左右;发射光谱由491nm,544nm,586nm,624nm等一系列窄带发射峰组成,归属于Tb3+的5D4到7FJ(J=6,5,4,3)的跃迁。主发射峰位于544nm,对应于Tb3+的5D4→7F5的能级跃迁,导致一种黄绿光发射。研究发现:还原温度及Tb3+掺杂浓度对发光强度有着重要的影响,并对浓度猝灭机制进行了探讨。

稀土配合物Eu(asprin)_3phen发光特性的研究

将稀土配合物Eu(asprin)_3phen掺杂到导电聚合物PVK中,制成结构分别为ITO/PVK:RE配合物/LiF/AI(1),ITO/PVK:RE配合物/PBD/LiF/AI(2)的电致发光(EL)器件。发现二者的电致发光谱存在着较大的差别:在器件(1)中,来自Eu^(3+)的位于594nm(~5D_0→~7F_1)和614nm(~5D_0→~7F_2)处的发光强度大致相当,而在器件(2)中,EL主要来自Eu^(3+)位于614nm的发光,594nm处的发光很弱,与薄膜状态下的光致发光谱(PL)一致。并针对此现象进行了初步讨论。

Y_2O_3纳米晶体中Ln^(3+)(Ln=Tb,Tm,Eu)发光浓度猝灭及能量传递的研究

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Tb,Tm,Eu)掺杂浓度和不同粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、XRD谱并拍摄了不同粒径样品的TEM照片。研究了纳米Y2O3∶Ln晶体粉末中发光中心的浓度猝灭现象和不同发光中心之间的能量传递行为。研究发现,在Y2O3纳米晶体粉末中,Tb3:5D4→7F5和Eu3+:5D0→7F2发光的浓度猝灭与体材料中相似,而Tb3+:5D3→7F5和Tm3+:1D2→3H4发光的猝灭浓度明显高于体材料。这是因为纳米微晶的界面会阻止能量传递的进行,产生较强的尺寸限制效应,抑制发光材料中发光中心之间能量传递的进行,但不同类型的能量传递对粒径尺寸变化的依赖关系不同。尺寸限制效应对长程相互作用类型的能量传递(如电偶极-电偶极相互作用)的抑制作用明显,对短程相互作用类型的能量传递(如交换相互作用)的影响较小。

白光LED用白光荧光粉Gd_2MoB_2O_9:Eu^(3+),Tb^(3+)的制备及其发光性能研究

采用高温固相法首次合成了由Eu3+和Tb3+共激活的Gd2MoB2O9白色荧光粉,并对其发光性质进行研究。该荧光粉在近紫外光(375nm)激发下发出较强的白色荧光(常温),光谱测试显示Gd2MoB2O9∶Eu3+,Tb3+的发射光谱中存在3个发射峰,分别位于486,543和613nm处,能够合成较理想的白光;激发光谱在250~400nm处均有较强的吸收,能与紫外LED很好地匹配,适用于白光LED。

Eu^3＋或Tb^3＋掺杂Y2O3纳米材料紫外激发光谱

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Eu或Tb)掺杂浓度和不同平均粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末和体材料样品。研究发现随着粒径的减小,Y2O3∶Eu电荷迁移带的位置发生红移;并且,由于存在于近表面低结晶度环境中的Eu3+数量的增加,小粒径样品(5nm)的电荷迁移带还向长波方向发生了明显的展宽。实验中还观察到Y2O3∶Tb纳米晶激发谱中4f5d(4f8→4f75d1)跃迁吸收对应激发峰(带)的谱线形状随样品粒径变化存在较大的差异,这是由于Tb3+存在于近表面的低结晶度和颗粒内部的高结晶度两种不同环境中,Tb3+的4f5d跃迁在两种环境中对应的吸收峰位置不同,当样品粒径发生变化时Tb3+处于两种环境中的比例随之变化,造成相应吸收跃迁对应的激发峰(带)强度发生变化,并改变了激发谱的谱线形状。实验中还发现,随着Tb3+(或Eu3+)浓度的减小,Y2O3基质激子跃迁吸收的激发峰对比4f5d跃迁(或电荷迁移带)激发峰的相对强度随之增强。

含Eu^(3+),Tb^(3+)硼酸铝磷光体的制备及荧光特性

采用溶胶—凝胶法于 Al2 O3-B2 O3体系中合成出了 Eu3+ ,Tb3+激活的 Al1 8B4O33磷光体。研究了磷光体的形成过程 ,探讨了烧结温度及激活剂浓度对磷光体发光性能的影响。

CaWO_4∶Eu^(3+),Tb^(3+)白色荧光粉的制备及其发光性能

在不添加助剂的条件下,用微波共沉淀法法制备了铕、铽(Eu^(3+)、Tb^(3+))共掺杂的钨酸钙(CaWO_4)荧光粉。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)等表征手段,对荧光粉的物相组成、形貌和发光性能进行了分析。研究了Eu^(3+)、Tb^(3+)的掺杂比例及总掺杂量、反应温度及反应物浓度对荧光性能的影响。结果表明,Eu^(3+)、Tb^(3+)的掺杂摩尔比例、总掺杂量、温度以及反应物浓度对荧光粉的发光性能均能产生影响,其中在温度为80℃、反应物浓度为0.12mol/L且Eu^(3+)和Tb^(3+)总物质的量比金属离子总物质的量为13.1%时,得到的Eu^(3+)、Tb^(3+)共掺荧光粉在256nm激发下发射光谱色坐标为(0.270,0.236),位冷白光区。

稀土掺杂荧光材料CaMoO_4:Eu^(3+)的制备及发光性研究

以钼酸铵、硝酸钙和三氧化二铕为原料,通过化学沉淀法制备稀土掺杂的发红光材料CaMoO4:Eu3+,并利用X射线衍射、激发发射光谱对粉体的结构、发光性能进行了表征.实验结果表明,在反应溶液pH值为7、反应温度为60℃、烧结温度为900℃、掺入物质的量分数为25%的Eu3+的工艺条件下制备了质量性能优良的CaMoO4:Eu3+粉体.该荧光粉可被394 nm的紫外光和465 nm的可见蓝光有效激发,发射光谱在616 nm处发光强度最大,是以电偶极跃迁5D0→7F2为主导地位的红光发射,CaMoO4:Eu3+粉体是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.

Na_2WO_4:Eu^(3+),Tb^(3+)光致发光材料的发光性质和能量传递

利用溶胶-凝胶法,将激活离子Eu3+和Tb3+以单一或混合的形式掺入体系得到了光致发光材料。分别研究了材料中激活离子Eu3+和Tb3+的含量及其离子之间的能量传递关系。主要利用材料的三维荧光光谱,激发光谱和发射光谱对其的发光性质进行了分析;结果发现,材料中有两个发光中心,分别为Eu3+和Tb3+,在不同的波长光的激发下得到的材料的红绿色发光强度不同,而且Eu3+和Tb3+的掺杂浓度比对发光色度影响很大。所以可以根据选择最适合的Eu3+和Tb3+的浓度比来控制材料的发光色,也可以通过不同的激发波长对材料的色度进行微调。

稀土配合物Eu(TTA)_3Phen掺杂的PMMA树脂的制备及其发光性能研究

用新的合成方法合成了稀土配合物Eu(TTA) 3Phen。研究了该配合物的IR、UV、TGA、元素分析和荧光光谱。该配合物具有良好的发光性能和热稳定性。采用加热方法将Eu(TTA) 3Phen掺入PMMA树脂中 ,制成发光塑料树脂 ,并测定其发光性能。结果表明 ,Eu(TTA) 3Phen掺入PMMA树脂后仍保持该稀土配合物原有的发光特性 ,制成的Eu(TTA) 3Phen -PMMA树脂复合材料具有良好的发光性能 ,其发光强度与Eu(TTA) 3Phen掺入的含量有关。

Tb^3＋掺杂对Sr2CeO4∶Eu^3＋发光性能的影响

以尿素为燃料硼酸为助熔剂,采用燃烧法合成了Sr2CeO4∶Eu3+、Tb3+发光材料。测试结果表明,当Tb3+的掺杂为1%(摩尔分数)时,合成的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,其样品的激发光谱为240～370nm的宽带双峰,发射光谱为400～550nm宽带峰,余辉衰减曲线的结果显示,适量的掺杂Tb3+可以提高产品的发光性能。与Sr2CeO4∶Eu3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度好的固溶体,样品的发光强度明显提高。

CaWO_4∶Eu^(3+),M^(3+)(M=Tb,Sm,Bi,Dy)的水热合成及发光性能研究

利用水热合成法制备CaWO4∶Eu3+以及CaWO4∶Eu3+,M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)系列钨酸盐基荧光粉,利用XRD表征产物CaWO4∶Eu3+(5%)的晶体结构,结果表明其结构和CaWO4的标准物相结构相似,为四方晶系结构;研究了CaWO4∶Eu3+的发光性能以及第二掺杂离子M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)对荧光粉发光性能的影响,结果表明,在273 nm紫外光激发下,掺入Tb3+和Sm3+离子对CaWO4基质发光强度没有明显影响,但能增强荧光粉中Eu3+离子617 nm处的红光发射强度;掺入Bi3+和Dy3+离子能明显降低CaWO4基质的发光强度,同时能增强荧光粉中Eu3+离子617 nm处的红光发射强度。

荧光粉MPO4∶Eu3+,Bi3+/Tb3+(M=La,Gd,Y)的结构及发光性能研究

采用高温固相法合成了一系列MPO4∶Eu3+,Bi3+(M=La,Gd,Y)及MPO4∶Tb3+(M=La,Gd,Y)荧光粉材料,用X射线衍射(XRD)仪对样品结构进行了表征。所合成的LaPO4和GdPO4属单斜晶系,而YPO4属体心立方晶系。用Diamond软件对结构进行分析并绘出了晶胞结构。对样品发光性质的研究结果表明,虽然MPO4(M=La,Gd,Y)均属于正磷酸盐,但由于晶格结构不同,其发光性质也不同。立方晶系的YPO4更有利于掺入其中的稀土离子的发光,Bi3+离子的引入能够明显改善样品的发光性能。