紫外激发Ba_2SiO_4∶Gd^(3+),Tb^(3+)的发光性能

采用高温固相法合成了可被紫外光激发的Ba_2SiO_4∶Gd^(3+),Tb^(3+)荧光粉。考察了激活离子掺杂量等因素对发光性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、荧光(FL)光谱和荧光寿命曲线对所合成样品的结构和发光性能进行表征,研究了Gd^(3+)和Tb^(3+)的特征吸收波长激发Ba_2SiO_4∶Gd^(3+),Tb^(3+)的发光性能。在275 nm(Gd^(3+):8S7/2→6IJ)激发下,检测到了Tb^(3+)的特征发射。通过对比不同Tb^(3+)掺杂量下Gd^(3+):~6P_(7/2)能级的衰减曲线,发现随着Tb^(3+)掺杂浓度的增加,该能级的荧光寿命不断缩短,表明样品中存在Gd^(3+)→Tb^(3+)的能量传递,传递方式为无辐射共振能量传递。在244 nm(Tb^(3+):4f^8→4f^75d^1)激发下,Gd^(3+)的掺入使得Tb^(3+)的~5D_3能级的发射逐渐减弱,5D4能级的发射增强。Gd^(3+)的掺入使得544 nm(~5D_4→~7F_5)处的特征发射增强了59%~128%,结合荧光衰减曲线得出Gd^(3+)的掺入对Tb^(3+)能级中~5D_3→~5D_4与~7F_6→~7F_0交叉驰豫有促进作用。

Ca_2Gd_8(SiO_4)_6O_2:Tb^(3+)薄膜的制备及其发光性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Ca2Gd8(SiO4)6O2:Tb3+薄膜,用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪对所得发光薄膜进行了表征。XRD的结果表明薄膜在1000℃完全结晶,并且与标准卡片符合得很好。AFM和SEM的结果表明薄膜表面均匀,没有裂痕,粒子排列紧密,平均直径为90nm,薄膜的厚度为1.3μm。当用233nm激发时,Tb3+的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成,前者对应5D3-7FJ(J=6,5,4,其峰值分别位于376,418,440nm);后者对应5D4-7F(JJ=6,5,4,3,其峰值分别位于490,544,587,623nm)。在Ca2Gd8(SiO4)6O2薄膜基质中,Tb3+的最佳掺杂浓度为Gd3+的9mol%。

白光LED用Ba_3SiO_4Cl_2∶Eu^(2+)材料的光谱特性

采用高温固相法合成了Ba3SiO4Cl2∶Eu2+蓝绿色荧光粉,并测量了材料的光谱特性等。研究结果显示,在365nm近紫外光激发下,Ba3SiO4Cl2∶Eu2+材料呈双峰宽带发射,主发射峰分别为445和510nm;分别监测这两个发射峰,所得激发光谱覆盖范围为250～450nm,主激发峰分别为350和400nm,但光谱分布不同,说明两发射峰来源于不同的Eu2+发光中心。研究了Eu2+掺杂浓度对材料光谱性能的影响,发现随Eu2+掺杂量的增大,445nm发射峰的强度增加,而510nm发射峰的强度减弱。采用去离子水清洗Ba3SiO4Cl2∶Eu2+材料后,445nm发射峰消失,只保留了510nm发射峰,且发射峰的强度明显减弱。

新型(Yb^3＋,La^3＋)∶Gd2SiO5和(Yb^3＋,Tb^3＋)∶GdTaO4单晶生长及分凝研究

采用提拉法生长了尺寸为30 mm×50 mm的(Yb3+,La3+)∶Gd2SiO5单晶和尺寸为24 mm×57 mm的(Yb3+,Tb3+)∶GdTaO4单晶,用X射线荧光法测量了掺杂样品的组分浓度在晶体中的分布,拟合了掺杂离子的有效分凝系数,结果表明:Yb3+在Gd2SiO5晶体中的分凝系数为1.185(15),接近单位1,而La3+则为0.68(10),偏离单位1较多,对晶体的光学均匀性会有较大的影响;Yb3+和Tb3+在GdTaO4中的分凝系数为0.84(14)和0.84(5),接近单位1,对晶体的光学均匀性影响较小。

近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:Gd^(3+),Tb^(3+),Eu^(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

采用液相沉淀法制备了近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Tb^(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Eu^(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)荧光粉,利用XRD、SEM、荧光光谱以及色坐标分析研究了所制备荧光粉的结构、形貌和发光性能。XRD分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Tb^(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Eu^(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)荧光粉样品属单斜晶系。荧光光谱分析表明,Sr_2SiO_4:Gd^(3+),Tb^(3+),Eu^(3+)的激发光谱包括200~300nm的宽带吸收峰和Tb^(3+)、Eu^(3+)的系列吸收峰。在243nm、354nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Tb^(3+)的发射光谱由Tb^(3+)的~5D_4→~7F6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5(548nm,绿光)和~5D_4→~7F4(588nm,黄光)跃迁发射峰组成。在243nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Eu^(3+)的发射光谱由Eu^(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。在243nm、252nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)的发射光谱由Tb^(3+)的~5D_4→~7F_6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5 (548nm,绿光)、~5D_4→~7F_4(588nm,黄光)和Eu^(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F_2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。色坐标分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)是很好的近紫外光激发的三色发光荧光粉。

溶胶-凝胶法引入ZnO-2B_2O_3-7SiO_2玻璃对BaO-Sm_2O_3-4TiO_2陶瓷性能的影响

采用固相反应法合成BaO-Sm2O3-4TiO2(BST)陶瓷粉体。系统研究了溶胶-凝胶法引入ZnO-2B2O3-7SiO2(ZBS)玻璃对BST陶瓷烧结特性、物相组成、微观形貌及介电性能的影响。结果表明,添加ZBS玻璃的陶瓷试样主晶相仍为类钙钛矿钨青铜结构的BaSm2Ti4O12,次晶相为Sm2Ti2O7。通过溶胶-凝胶法添加6%(质量分数)的ZBS玻璃,可使BST陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1050℃,在1050℃烧结3h所得BST陶瓷介电性能优良:εr=60.17,tanδ=0.004,τf=-7.9×10-6/℃。

Ba_2Gd_2Si_4O_(13)∶Dy^(3+)发光性能研究

通过高温固相反应制备Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光材料,利用XRD、FTIR、SEM、XPS和激发-发射光谱表征合成样品的性能。研究表明,使用Li2CO3-NH4F复合助熔剂,形成了长柱状形貌。在349nm或274nm激发下,Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发出Dy3+特征峰,色坐标接近白光区域。Gd3+→Dy3+的能量传递增强了Dy3+发光强度。Dy3+最优的掺杂浓度为2%,临界传输距离为30。Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+发光材料可作为潜在的单一掺杂单一组成的白光LED发光材料。

Ba_2Gd_2Si_4O_(13)∶Dy^(3+)的能量传递和热稳定性研究

利用高温固相反应合成了Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉,从激发光谱、发射光谱、衰减寿命3个方面详细研究了不同激发波长下Gd3+→Dy3+的能量传递和热稳定性能。研究表明,由于Ba2Gd2Si4O13基质中Gd3+→Dy3+的能量传递,Dy3+在274nm激发的发光强度是在349nm激发的5倍;Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉表现出较好的热稳定性,在250℃的发光强度为常温的85%;随着加热温度的升高,兰光比黄光强度下降更多,而Gd3+发光有所增加。Ba2Gd2Si4O13∶Dy3+荧光粉可作为潜在的单一基质单一掺杂发光材料。

Er^(3+):Li_3Ba_2Gd_3(MoO_4)_8晶体的生长和光谱性能研究

采用顶部籽晶法生长了Er3+:Li3Ba2Gd3(MoO4)8晶体,测量了晶体的室温吸收谱和荧光谱,并根据J-O理论分析了Er3+在Li3Ba2Gd3(MoO4)8晶体中的光谱参数。其强度参数为Ω2=14.20×10-20,Ω4=1.75×10-20,Ω6=1.47×10-20cm2。根据F-L公式计算了晶体在1.5μm处的发射截面,其峰值为1.10×10-20cm2,位于1535 nm处。结果显示,Er3+:Li3Ba2Gd3(MoO4)8晶体是一种有潜力的固体激光材料。

Ba_9Y_2(SiO_4)_6∶Ce^(3+),Mn^(2+)荧光粉的发光特性及能量传递

利用高温固相法制备了Ba9Y2(SiO4)6∶Ce3+,Mn2+(BYS∶Ce3+,Mn2+)荧光粉,并通过X射线衍射(XRD)谱、激发和发射光谱及荧光寿命的测试对材料的结构、发光特性和能量传递进行了研究。在327 nm激发下,BYS∶Ce3+,Mn2+发射光谱中包含2个发射峰,分别为位于407 nm的Ce3+的蓝紫光发射和位于597nm的Mn2+的红光发射。在该体系中,发现了Ce3+向Mn2+的有效能量传递,使得Mn2+在597 nm处的红光发射显著提高,当x(Mn2+)=0.25时,BYS∶Ce3+,xMn2+的能量传递效率可达39%。实验表明,该荧光粉可为紫外基白光LED提供良好的红光光源。

LaPO_(4):Eu^(3+)/Ba^(2+)荧光材料的制备及其性能探究

LaPO_(4):5%Eu^(3+)/x%Ba^(2+)荧光材料是通过水热法制取获得。所制取的试样均采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱仪对其晶体结构和荧光性能进行分析,并探讨反应体系酸碱度值和Ba^(2+)的掺杂量等。相关结果表明:水热法制取的Ba^(2+)共掺杂LaPO_(4):5%Eu^(3+)试样,均是正磷酸盐单斜晶系独居石结构纯相。LaPO_(4):5%Eu^(3+),1.5%Ba^(2+)试样在波长为255 nm紫外光的激发下,发出具有强烈Eu^(3+)的特征光。Ba^(2+)的掺杂量直接影响到LaPO_(4):5%Eu^(3+)试样的荧光强度,当Ba^(2+)掺杂量超过1.5%时,LaPO_(4):5%Eu^(3+),x%Ba^(2+)试样将会出现浓度猝灭现象。在此过程中,制取工艺条件对试样荧光性能有明显影响,在反应体系酸碱度值为2的强酸性环境可以获得荧光性能优异的试样。且LaPO_(4):5%Eu^(3+),1.5%Ba^(2+)试样位于595 nm的发射峰相对强度较LaPO_(4):5%Eu^(3+)试样提高74.3%。

Ce^(3+)和Mn^(2+)掺杂的Ba_9(Y_(2-x)Sc_x)(SiO_4)_6光谱特性和温度特性研究

采用高温固相法制备了Ba9(Y2-x Sc x)(SiO4)6∶Ce3+,Mn2+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)样品。在该体系中,当Sc3+含量从x=0逐渐增加至x=2时,Ce3+的蓝光发射强度提高了1.7倍;同时,Mn2+的红光发射强度提高了1.9倍,显示了优良的红光特性。样品的发射光谱和漫反射光谱表明,Ce3+、Mn2+发射强度的增加与Ce3+吸收能力和Ce3+向Mn2+能量传递的提升有直接关系。研究了样品Ba9Sc2(SiO4)6∶Ce3+,Mn2+的热稳定性。随着温度的升高,Mn2+的红光发射呈现先升后降的态势。当温度从室温升至488 K时,Mn2+发射强度仅下降至室温时的84%,表现出优良的热稳定性。高亮的红光发射和优良的热稳定性表明该荧光材料可为紫外基白光LED提供良好的红色光源。

SO_4^(2-)对BaSO_4-2SiO_2∶Eu^(3+)发光材料的影响

采用溶胶-凝胶法与沉淀法制备了以BaSO4-2SiO2为复合基质的掺杂稀土Eu3+的发光材料,表征了材料的结构,研究了材料的发光性质,重点研究了SO2-4的量对材料发光强度的影响。IR光谱显示:600℃退火处理后材料主要存在Si-O-Si键、Ba-O键和SO2-4基团。XRD测试证明:BaSO4以晶态形式存在,属单斜晶系,SiO2以非晶态形式存在。激发光谱和发射光谱图显示,当掺入的SO2-4量为n(SO2-4)=n(Ba2+)+3/2n(Eu3+)时,SO2-4能有效提高发光材料的发光强度,紫外-可见吸收光谱测试显示SO2-4有很强的吸收紫外光的能力,且其激发态的能级和激活剂激发态能级处于有效传递范围,故能将吸收的能量有效地传递于发光离子,有助于材料发光强度的提高,最后结合能级图对SO2-4的能量传递体进行了说明和探讨。

Eu^(3+)掺杂Gd_(9.33)(SiO_4)_6O_2微晶玻璃的制备及发光性能研究

采用高温熔融法制备Si O2-Na F-Na2O-Gd2O3-Eu2O3系基质玻璃,热处理后获得微晶玻璃.通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和荧光光谱等对样品进行分析.XRD结果表明:基质玻璃经700、750℃热处理2~4 h获得含Gd9.33(Si O4)6O2的微晶玻璃.晶粒尺寸随热处理温度的升高和时间的延长而增大.荧光光谱研究结果表明:与基质玻璃相比,微晶玻璃的激发强度和发射强度明显增强,微晶玻璃中电荷迁移带发生偏移,5D0—7F1跃迁的发射峰出现劈裂,5D0—7F2与5D0—7F1跃迁强度比值减小,表明Eu3+进入Gd9.33(Si O4)6O2晶格中;微晶玻璃中5D0—7FJ特征发射峰和激发峰强度随热处理温度的升高和热处理时间的延长而增强.

Enhancement of photoluminescence of Ba_2SiO_4:Eu^(2+) by co-doping of La^(3+) or Y^(3+)

Green light-emitting Ba2SiO4：Eu^2＋ phosphors co-doped with La or Y were synthesized by conventional solid-state reaction technique in reductive atmosphere（a mixture of 5% H2 and 95% N2）.The results showed that the co-doping of La and Y could greatly enhance the fluorescence intensity of Ba2SiO4：Eu2＋ phosphors.The optimum doping concentration expressed by the x value in（Ba0.985-1.5xREx）2SiO4：0.03Eu^2＋（RE=La or Y） was determined to be of 0.05.The excitation and emission peaks of all as-synthesized phosphors were wide bands.The excitation bands ranged from 250 to 400 nm, which matched well with the wavelength of near ultraviolet white light-emitting diodes（LED） chip and could be used as a potential candidate for the fabrication of white LED.The emission bands from 450 to 550 nm were typical 5d-4f transition emission of Eu^2＋ and displayed un-symmetry profiles because of the two substitution sites of Ba^2＋ with Eu^2＋.

磁性纳米TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂。用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征。以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物,评价其光催化活性。结果表明,所制TiO2/SiO2/Fe3O4样品为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2。该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性,并具有可利用其磁性回收重用的特点,应用前景广泛。

红色长余辉材料Mg_2SiO_4∶Dy^(3+),Mn^(2+)的制备及发光特性

用高温固相法制备了长余辉发光材料Mg2SiO4∶Dy3+,Mn2+,对这种材料的红色长余辉性质进行了研究。对以不同掺杂浓度单掺杂Mn2+、单掺杂Dy3+以及双掺杂Dy3+,Mn2+的Mg2SiO4体系,通过在紫外激发下的发射光谱及其激发光谱的研究,确认了在双掺杂体系中,峰值为660 nm的发光带对应着Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)跃迁,Mn2+为主要发光中心。Mn2+的660 nm发射的激发谱分布很宽,样品在近紫外和可见光区都有良好的吸收,长波边可达600 nm,是这种材料的一个显著优点。还研究了双掺杂体系中Dy3+对Mn2+的660 nm发光带的敏化作用。另外,通过对单掺杂、双掺杂体系热释光曲线的比较,揭示了双掺杂体系中Dy3+的陷阱作用。

助熔剂对绿色荧光粉Ba_2SiO_4:Eu^(2+)颗粒形貌及发光性能的影响

采用高温固相法在弱还原气氛下合成了Ba2SiO4∶Eu2+绿色荧光粉,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分光光度计考察了不同助熔剂对Ba2SiO4∶Eu2+荧光粉的结晶度、物相纯度、颗粒形貌和发光强度的影响,并详细讨论了不同助熔剂在荧光粉制备过程中的作用机理。结果表明:不加助熔剂时样品存在BaSi2和SiO2杂相;利用NH4F、Na2CO3或H3BO3作为助熔剂时会抑制BaSi2杂相的形成,而BaF2作助熔剂可以得到纯的斜方晶系。与未加助熔剂合成的荧光粉相比,添加质量分数为2%的BaF2、NH4F或Na2CO3后合成样品的发光强度分别提高了138%,81%和34%;而质量分数为2%的H3BO3作助熔剂时,荧光粉的发光强度反而降低了14%。BaF2作助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌接近球形,以NH4F、Na2CO3或H3BO3作助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌分别为不规则片状、纺锤体形和不规则多边形大颗粒。

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.

强磁性纳米Fe_3O_4/SiO_2复合粒子的制备及其性能研究

本文采用液相沉积法制备出了满足免疫磁珠用磁核的粒径和磁性要求的纳米Fe3O4/SiO2复合粒子。考察了不同的制备条件对复合粒子的粒径和磁性能的影响,并借助不同的分析测试手段对复合粒子的性能进行表征。结果表明:该复合粒子的最佳制备条件为正硅酸乙酯(TEOS)的浓度为0.6mol·L-1,Fe3O4/TEOS物质的量的比为5∶1,反应温度为50°C,搅拌速度为800rpm;在此实验条件下制得的复合粒子的平均粒径在20nm左右,呈球形且分散较均匀,比饱和磁化强度为60.5emu·g-1。