红色荧光粉CaWO_(4)∶Eu^(3+),Bi^(3+)的制备和光学性能的研究

本文采用高温固相法合成了一系列红色荧光粉CaWO_(4)∶Eu^(3+),Bi^(3+)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等手段,对样品的晶体结构、微观形貌、光学性能、能量传递方式、荧光寿命和热稳定性进行了表征。结果表明,当Eu^(3+)和Bi^(3+)的掺杂浓度分别为7%和2%时(摩尔分数),荧光粉红色发光(615 nm)最强,理论计算得到荧光粉的平均颗粒尺寸为50.27 nm,这与电子显微镜观察结果相符合。能量传递方式以电偶极-电四极相互作用为主,对CaWO_(4)∶7%Eu^(3+),yBi^(3+)(y=0~6%)系列荧光粉进行了荧光寿命测量,发现它们荧光寿命基本相同,都在0.56 ms左右。对CaWO_(4)∶7%Eu^(3+),2%Bi^(3+)荧光粉在不同温度下的光谱进行比较,并且计算相应的色度坐标,当温度升高时,色度坐标整体左移,发光强度有所变弱,但整体来说热稳定性较好。较好的热稳定性和明亮红光发射表明该荧光粉可以作为潜在商用红光荧光粉。

白光LED用BaWO_4∶Eu^(3+)荧光粉的制备与光谱性能研究

采用水热法合成前驱体WO_(3!)·0.34H2O,以此前驱体分别采用水热法和高温固相法合成Ba WO_4∶Eu^(3+)荧光粉,并对此荧光粉的光谱性能进行了研究。实验结果表明:水热法制备的荧光粉Ba WO_4∶Eu^(3+)与高温固相法制备的荧光粉具有相同的光谱性质;荧光粉Ba WO_4∶Eu^(3+)的激发和发射光谱都是Eu^(3+)的f→f的特征峰,激发光谱的峰位分别为416 nm、464 nm、535 nm,且464 nm吸收最强;发射光谱的峰位分别为578 nm、592 nm、612 nm、703 nm,且612 nm的发射最强;由浓度实验得知其猝灭浓度为20at%。此荧光粉可与蓝光LED相匹配的红色荧光粉,可掺杂在传统白光LED(蓝光LED+黄色荧光粉YAG:Ce)中增加红光发射,弥补其显色性低的缺陷。

基于Sm^(3+)敏化的红色荧光粉Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶Eu^(3+)发光性能研究

采用高温固相法制备了一系列新型Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)和Na_(5)Y_(0.9)-y(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+),y Sm^(3+)(y=0~0.08)红色荧光粉,并对Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)和Na_(5)Y_(0.9)-y(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+),y Sm^(3+)(y=0~0.08)的物相结构、发光性能、热稳定性、荧光寿命等性能进行了研究。结果表明,在单掺Eu^(3+)的条件下,Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)荧光粉在395nm紫外光激发下,发射出峰值波长在615nm的强红光,其掺杂浓度为x=0.1,样品的发光强度最高。进一步探究Sm^(3+)对Eu^(3+)在Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶x Eu^(3+)(x=0~0.14)中的敏化增强作用。通过研究该样品不同Sm^(3+)掺杂浓度下的荧光发射谱,发现Sm^(3+)敏化增强的最佳掺杂浓度为y=0.04;相较于单掺Eu^(3+)的样品,Sm^(3+)敏化后的样品其发光强度为原来的113.8%。Sm^(3+)敏化后的样品存在能量传递现象,能量传递机制为Eu^(3+)与Sm^(3+)之间的电偶极-电偶极相互作用。温度相关荧光发射谱实验结果表明Na_(5)Y_(0.86)(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+),0.04Sm^(3+)具有较好的热稳定性,在437K时荧光发射强度约为室温时的70%左右,而Na_(5)Y_(0.9)(MoO_(4))_(4)∶0.1Eu^(3+)在437K时的荧光发射强度约为室温时的68%左右。因此,Sm^(3+)敏化的Eu^(3+)掺杂Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)荧光粉在白光LED领域中具有较大的应用可能性。

Eu^3+,Tb^3+共掺杂的NaGd(WO4)2颜色可调荧光粉的水热合成及发光性质研究

在不添加任何模板剂的情况下,采用温和水热法,制备了一系列NaGd0.96-x(WO4)2∶0.04Tb3+,xEu3+(x=0,0.005,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14,0.16,0.18)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光分光光度计分别对所得样品的物相结构、形貌粒度及发光性能进行分析表征。结果表明:所合成的样品为NaGd(WO4)2的纯相,属四方晶系白钨矿结构。其形貌为规整的四方盘形,尺寸均一、分散性良好。系列样品均能被近紫外光有效激发,通过改变NaGd(WO4)2中Eu^3+/Tb^3+的掺杂浓度,实现了对荧光粉发光颜色由绿色到红色的全色调控。

植物补光灯用Sr_(3)LiSbO_(6):Mn^(4+),Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性能

目的:探究一种新型植物补光灯用荧光粉的制备与发光性能。方法:采用高温固相法制备红色荧光粉Sr_(3)LiSbO_(6):Mn^(4+),Eu^(3+),分析其XRD、SEM、发光性能、热稳定性、寿命衰减和色度坐标。结果:制得的荧光粉可被305 nm紫外光激发,其中Sr_(3)LiSbO_(6):0.2%Mn^(4+),14%Eu^(3+)具有最佳发光强度,并在698 nm处呈现强的红光荧光辐射。同时探究样品的浓度猝灭效应,将猝灭归因于偶极-偶极(d-d)相互作用。探讨样品的热稳定性,在155℃下的发光强度为室温下的64.5%。同时对样品的荧光寿命和CIE进行系统分析,结果表明利用最佳荧光粉封装的LED呈现强的红光荧光辐射。结论:制得的Sr_(3)LiSbO_(6:)Mn^(4+),Eu^(3+)荧光粉是一种新型LED红色荧光材料。荧光发射谱与植物光敏色素P fr和P r的光谱比对表明,基于该荧光粉封装的LED在植物照明方面具有较好的应用前景。

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。

微波法制备CaMoO_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)白色荧光粉及其发光性能研究

通过微波法制备了CaMoO_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)白色荧光粉。采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品材料的结构、形貌和发光性能进行了表征。分别讨论了在不同助剂、不同反应浓度、不同反应温度及稀土离子Eu^(3+)和Tb^(3+)共掺比例变化对荧光粉的发光性能的影响。结果表明:不加活性剂所得CaMoO_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)样品在反应浓度为0.06 mol/L、反应温度为120℃时发光性能最好;通过调节CaMoO_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)荧光粉中稀土离子Eu^(3+)和Tb^(3+)共掺比例荧光粉的发光颜色可以很容易地从冷白光变为暖白光。

K_2MgSiO_4∶Eu^(3+),Tb^(3+)荧光粉的发光性质和能量传递

采用高温固相法合成K_2MgSiO_4∶Eu^(3+),Tb^(3+)系列荧光材料.通过X射线衍射谱、光致发光谱以及荧光寿命对材料的物相结构和发光性质进行了表征和研究.结果表明:系列样品的X射线衍射图谱衍射峰与标准卡片吻合得很好,实验浓度范围内Eu^(3+)、Tb^(3+)单掺或共掺没有改变K_2MgSiO_4的晶体结构.由材料的光致发光谱可以看出:Eu^(3+)单掺K_2MgSiO_4样品在394nm(^(7 )F_0→^(5 )L_6)激发下,显示主峰为613nm(^(5 )D_0→~7F_2)处的红光发射;Tb^(3+)单掺K_2MgSiO_4样品在378nm(^(7 )F_6→^(5 )G_6)激发下,显示主峰为542nm(^(5 )D_4→~7F_5)处的绿光发射.当Eu^(3+)和Tb^(3+)共掺于K_2MgSiO_4基质中时,样品呈现出Eu^(3+)较强的特征发射,Tb^(3+)发射峰则较弱,并且随着掺入Tb^(3+)离子浓度的增加,Eu^(3+)的发射明显增强,Tb^(3+)的发射没有明显变化.另外,当固定Eu^(3+)浓度,逐渐增加Tb^(3+)离子掺杂浓度时,Eu^(3+)的荧光寿命逐渐增加;固定Tb^(3+)浓度,逐渐增加Eu^(3+)离子掺杂浓度时,Tb^(3+)的荧光寿命逐渐减小.这些现象确定了K_2MgSiO_4∶Eu^(3+),Tb^(3+)荧光材料中存在Tb^(3+)→Eu^(3+)的能量传递关系,使得K_2MgSiO_4基质中Eu^(3+)红光发射得到改善和提高.

表面活性剂辅助下Eu^(3+)/Bi^(3+)掺杂的BaWO_(4)荧光粉的微波水热合成及荧光性能研究

采用微波水热法制备出四方相白钨矿结构的BaWO4:Eu^(3+)/Bi^(3+)荧光粉,研究表面活性剂种类和离子掺杂量对产物形貌和性能的影响,并使用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪对合成产物进行表征。结果表明:在不同表面活性剂下,可以合成出椭圆状、束状、类八面体状的BaWO_(4)晶体。Eu^(3+)/Bi^(3+)的掺杂使得合成产物形貌向骨棒状结构转变。BaWO4:Eu^(3+)/Bi^(3+)可以被近紫外光(394 nm)有效激发,并在613 nm处显示最强发射峰。Bi^(3+)可以改善产物形貌的均一性并有效敏化Eu^(3+),使得合成产物表现出更优异的红光性能。

CaMoO_(4):Eu^(3+),Tb^(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

本文通过燃烧法制备了CaMoO_(4):Eu^(3+),Tb^(3+)荧光粉。通过在钼酸根基质中参杂不同浓度的Eu^(3+)与Tb^(3+)后得到了一系列样品,并对这些产品进行了XRD测试、荧光测试和CIE测试。XRD测试结果表明,样品为CaMoO_(4)相;荧光测试结果表明,样品可以同时发出红、绿、蓝三基色的光;CIE测试结果表明,CaMoO_(4):1%Eu^(3+),5%Tb^(3+)的CIE坐标坐落在近白光区域。因此,该样品具有很好的应用前景。

绿色荧光粉NaCaPO4：Tb^3＋的制备与发光特性

采用高温固相法合成了适用于UVLED芯片激发的NaCaPO4∶Tb3+绿色荧光粉并对其发光性质进行了研究。该荧光粉的发射峰位于418,440,492,545,586,622nm,分别对应Tb3+的5D3→7F5、5D3→7F4、5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3能级跃迁。其中位于492,545nm的发射峰最强,样品发射很好的绿光。主要激发峰位于380~400nm之间,属于4f→4f电子跃迁吸收,与UVLED芯片的发射相匹配。考察了Tb3+掺杂浓度和Li+,Na+和K+作为电荷补偿剂对样品发光性能的影响:Tb3+的最佳掺杂浓度为10%,以Li+的补偿效果最好。NaCaPO4∶Tb3+是一种适用于白光LED的绿色荧光材料。

白光LED用红色发射荧光粉Gd2(MoO4)3：Eu^3＋制备与表征

以NH4F为助熔剂采用固相反应法合成了Eu3+掺杂的-αGd2(MoO4)3荧光粉。研究了引入不同含量助熔剂时对材料的结晶、荧光粉颗粒粒径、表面形貌及光谱性质的影响。实验结果表明,引入重量比为3%时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;同时,随着助熔剂量的增加Eu3+离子在晶体中所处的格位对称性发生了变化;另外,通过Eu3+掺杂浓度变化的结果讨论了Eu3+的浓度猝灭行为。光谱测量的结果表明,该荧光粉与其他商品荧光粉不同,其最有效的激发波长不在电荷迁移带范围,而是465和395 nm跃迁,该荧光粉可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的红色荧光粉的候选材料。

Sm^(3+)掺杂对CaMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉结构和发光性质的影响

采用共沉淀法制备了CaMoO_4:Eu^(3+),Sm^(3+)纳米荧光粉材料。系统研究了Sm^(3+)离子的引入对CaMoO_4:Eu^(3+)材料的结构和发光性质的影响。结果表明:纳米材料的尺寸随着Sm^(3+)离子掺杂浓度的增加而变小Sm^(3+)的引入,可实现Sm^(3+)和Eu^(3+)之间的能量传递,使Eu^(3+)在近紫外405nm处的激发增强,进而使Eu^(3+)在613nm的红光发射增强,且Sm^(3+)的摩尔分数为5%时,发光强度最强。计算得到CaMoO_4:0.1Eu^(3+)和CaMoO_4:0.1Eu^(3+),0.05Sm^(3+)红光发射的色度坐标分别为(0.661,0.329)和(0.667,0.328)可见,Sm^(3+)的引入可有效提高CaMoO_4:0.1Eu^(3+)发光的色纯度,使之更好地接近国际标准值(0.67,0.33)

Zn^(2+)掺杂对GdTaO_4:Eu^(3+)荧光粉结构和发光性能的影响

采用高温固相反应法制备了掺杂不同浓度Zn2+的GdTaO4:Eu0·1荧光粉,研究了Zn2+掺杂对Gd-TaO4:Eu3+的结晶性能,晶粒形貌和光致发光特性的影响。以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激发-发射谱、衰减时间谱等方法对其性能进行了表征。结果表明,Zn2+掺杂可显著提高GdTaO4:Eu3+的光致发光强度,当掺杂浓度x=0·01时,光强被提高至2·7倍,可归因于的Zn2+进入了GdTaO4:Eu3+基质晶格,产生了一定浓度的氧空位以达到电荷平衡,并导致发光中心Eu3+的晶格场发生畸变;当x=0·13时,光强提高至3·2倍,且其衰减时间被缩短至40%,可归因于Zn2+的助熔剂效果;但当x>0·13时,ZnO和GdTa7O19杂相的出现将导致发光强度减弱和衰减时间延长。另外,初步探索表明,Li2CO3和KCl的共掺杂能进一步提高GdTaO4:Eu0·1,Zn0·13的发光强度。

绿色荧光粉Zn_2Ca(PO_4)_2:Tb^(3+)的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+,测定了该荧光粉的XRD图谱、激发光谱及发射光谱。XRD图谱表明在高温还原气氛下合成了纯相的荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+。该荧光粉的激发谱位于340～400nm。在紫外激发下主要发射峰位于490、544、584、622nm,对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3的特征发射。考察了Tb3+的掺杂浓度对样品发光效率的影响,分析了Tb3+的544nm发射的自身浓度猝灭机理并探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光的影响。此绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+是一种很有潜力的适于UVLED管芯激发的发光粉。

Ga_2S_3∶Eu^(2+)和SrGa^(2+x)S_(4+y)∶Eu^(2+)系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3∶Eu2+和SrGa2S4∶Eu2+系列荧光粉。发现Ga2S3∶Eu2+的发射峰位于570nm附近,SrGa2S4∶Eu2+的发射峰位于535nm附近。同时进一步探讨了SrGa2+xS4+y∶Eu2+体系中,过量的Ga对发光的影响,通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中;通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4∶Eu2+发射峰的位移,而是增强其在400～520nm处激发峰的强度,从而增强Eu2+在535nm处的发光强度。

白光LED用红色荧光粉Li(MoO_4)_2:Eu^(3+)的制备及表征

以H3BO3助熔剂采用高温固相反应法制备了LiMo2O8∶Eu3+红色荧光粉。通过XRD、SEM及激发和发射光谱对样品进行了研究,结果表明,引入助熔剂为3 wt%时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;光谱测量的结果表明,在近紫外、蓝光激发下,能发射出615nm的红光,具有较高的色纯度。因此,可作为目前已商品化的白光LED的红色补偿荧光粉,也可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的红色荧光粉的候选材料。

水热法制备PEG-400辅助下的Bi^(3+)敏化NaLa(WO_4)_2∶Eu^(3+)荧光粉及其发光性能研究

本文通过PEG-400辅助水热合成了NaLa(WO_4)_2∶Eu^(3+)-Bi^(3+)红色荧光粉,并且运用XRD、SEM、EDS、PL等测试手段对荧光粉体的结构、形貌、荧光性能进行了表征。实验结果表明:在pH=7.0~10.0范围内,可以制备出纯相的NaLa(WO_4)_2∶Eu^(3+)-Bi^(3+)。当Eu^(3+)的掺量达到5mol%,产品呈现为分散性较好的四方状微晶,粒径为5~6μm。增加Bi^(3+)的掺量,产物形貌向圆球状转变。在λ_(ex)=396 nm的波长激发下,粉体发出强烈红光,此时的Eu^(3+)位于NaLa(WO_4)_2晶体中非反演对称中心位置。当Bi^(3+)的掺杂量为0.8mol%时,Eu^(3+)的荧光强度提升了近4.2倍,持续增加Bi^(3+)掺量,会出现浓度猝灭现象。不仅如此,关于铋离子桥:WO_4^(2-)→Bi^(3+)→Eu^(3+)的级联能量传递机理也进行了探究。

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。

荧光粉Ba_(3-x-y)P_4O_(13):xCe^(3+),yTb^(3+)的光谱分析

采用高温固相法合成了Ba3P4O13:Ce3+,Tb3+荧光粉.研究了单掺Ce3+、单掺Tb3+以及Ce3+、Tb3+共掺杂时的光谱性质.发现Ce3+的激发光谱呈宽带峰,发射光谱有两个峰,且两者重叠严重,用高斯双峰拟合得到峰值为340 nm和363 nm的发射峰.Tb3+的激发光谱中以220 nm的激发峰最强,测得发射光谱为5D3、5D4能级的发射,表明在此体系中能级5D3和5D4间的无辐射跃迁过程不显著.通过Ce3+、Tb3+共掺,Tb3+的荧光发射明显增强.