Ca_3Y(AlO)_3(BO_3)_4:Tb^(3+)荧光粉的合成及发光性能的研究

本文用高温固相法成功地合成了Ca3Y(AlO)3(BO3)4∶Tb3+绿色荧光粉。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、荧光光谱分析、扫描电子显微镜对该荧光粉的结构、发光性能和颗粒粒度进行了表征。结果表明:该荧光粉具有单一的Ca3Y(AlO)3(BO3)4晶相,粒度满足商业用荧光粉的粒度要求,与Ca3Y(AlO)3(BO3)4基质不同的是该荧光粉在352 nm近紫外线的激发下呈现绿色发射,并有四个位于484、543、586和622 nm的主发射峰,分别对应于Tb3+的5D4→7F J(J=6,5,4,3)特征跃迁,并探讨了Tb3+的掺杂量对荧光粉发光性能的影响,以及该荧光粉的浓度猝灭机理。研究结果表明Ca3Y(AlO)3(BO3)4∶Tb3+绿色荧光粉是一种发光性能优异的荧光材料,具有广阔的应用前景。

凝胶-燃烧法合成(Y,Gd)Al_3(BO_3)_4:Tb^(3+)荧光材料的结构及其发光性能

采用凝胶-燃烧法合成掺Tb3+和Gd3+的四硼酸铝钇(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+荧光粉。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、发光光谱等测试手段分析不同温度下煅烧所得粉体的物相、形貌与发光性质。XRD和SEM结果表明:(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+的最低合成温度为1000℃,在该反应过程中,首先形成中间相Al4B2O9、YBO3和Y3Al5O12,而最终形成单相的(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+。随煅烧温度的升高,样品结晶程度越来越好,并且颗粒尺寸随温度的升高而增大,在1100℃时合成的晶粒尺寸比较均匀,平均粒径在1μm左右。发光光谱的测试结果表明:在229nm激发下,(Y,Gd)Al3(BO3)4:Tb3+荧光粉最强发射峰位于542nm处,属于Tb3+的5D4→7F5的跃迁。在该体系中存在Gd3+→Tb3+的能量传递,使得该荧光粉的发光强度随着Gd3+掺杂浓度的增加而增大。

N^＋(N=Li,Na,K)对发光材料M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4：Eu^3＋光谱的影响

采用高温固相反应方法在空气中制备了M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+红色发光材料,测量结果显示,材料的主发射峰均位于613 nm处,监测613 nm发射峰时,所得材料的激发光谱相同。研究了Li+,Na+和K+对M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料激发与发射光谱的影响,结果显示,加入Li+,Na+和K+后,M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料的激发与发射光谱的峰值位置并不发生变化,但材料的激发与发射光谱的峰值强度均得到了不同程度的增强。在Li+,Na+和K+掺入浓度相同的条件下,研究发现,与加入Na+和K+时相比,加入Li+时,M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料的激发与发射光谱的峰值增强效果最明显。进而研究了Sr3Y2(BO3)4∶Eu3+材料发射峰强度随Li+掺杂浓度的变化情况,结果表明,随着Li+掺杂浓度的增大,Sr3Y2(BO3)4∶Eu3+材料发射峰强度先增大后减小,在Li+浓度为5 mol%时到达峰值,约为未掺杂时的两倍。

Re∶Ca_4Gd_xY_(1-x)O(BO_3)_3(Re∶Nd,Yb;x=0-1)单晶生长与形态研究

Growth and morphology of neodymium or ytterbium doped calcium gadolinium yttrium oxoborate (Re∶Ca 4Gd x Y 1- x O(BO 3) 3(Re∶GdYCOB)Re =Nd,Yb; x =0-1)were systematically studied. Polycrystalline materials used for Re∶GdYCOB single crystals growth were synthesized by multistage solid phase reaction method.Re∶GdYCOB single crystals were grown by Czochralski technique.The pulling rates are 0.5-2mm/h and the rotation rates are 10-30r/min.Usually 65-75% polycrystalline materials can be transformed into good quality single crystals under our growth conditions. The structures of some as grown Re∶GdYCOB single crystals were measured by using a four circle diffractometer.The results measured show that the space group of the crystals is C 3 s Cm.The determined lattice constants of 8 at% Nd doped Ca 4YO(BO 3) 3 single crystal are a =0.8076nm, b =1.6020nm, c =0.3527nm , β =101.23°.

Ca_9Y(PO_4)_7∶Ce^(3+),Tb^(3+)纳米荧光粉的制备及发光性能

采用水热法制备出Ca_9Y(PO4)7∶Ce^(3+),Tb^(3+)纳米荧光粉,通过XRD、SEM和荧光光谱等对样品进行了分析,研究在Ca_9Y(PO4)7基质中引入Ce^(3+),Tb^(3+)离子对发光性能的影响规律。研究发现因Tb^(3+)离子自身能量交叉驰豫的存在,使得单掺Tb^(3+)时,通过调节Tb^(3+)离子的浓度可以实现对发光颜色的控制。同时研究了Ce^(3+)-Tb^(3+)之间的能量传递为电多极相互作用的偶极-四极机制,Ce^(3+)-Tb^(3+)之间最大的能量传递效率为55.6%。Ca_9Y(PO4)7∶Ce^(3+),Tb^(3+)的发光颜色可以通过激活离子之间的能量传递和共发射得到可控调节。SEM分析表明荧光粉颗粒尺寸在100 nm左右,分散性好。

Nd:Ca_4ReO(BO_3)_3(Re=Gd,Y)晶体最佳激光、最佳倍频及最佳自倍频方向的确定

介绍了Nd :Ca4 ReO(BO3) 3(Re=Gd ,Y)晶体最佳激光方向、最佳倍频方向的确定 .综合考虑激光受激发射截面、抽运光吸收系数、有效非线性系数的各向异性 ,分析了自倍频性质的空间分布 。

Tb^(3+)掺杂Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2荧光纳米纤维制备及发光性能

采用静电纺丝技术结合高温煅烧工艺,制备了稀土铽离子掺杂的氧基磷灰石型硅酸盐[Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb3+]荧光纳米纤维。利用XRD,FT-IR,TG-DTA,SEM,HRTEM和荧光光谱仪等分析测试手段对样品的组成、结构和性能进行了表征。结果表明:前驱体纤维经800℃煅烧4 h后,获得的Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb3+荧光纳米纤维,属于六方晶系,P63/m空间群,其平均直径为100 nm。在245 nm的紫外光激发下,Tb3+的发射光谱由蓝光区和绿光区两部分组成,前者在382,417和438 nm处的发射峰对应于Tb3+的5D3→7FJ(J=6,5,4)跃迁;后者在489,545,590和622 nm处的发射峰对应5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁,其中以5D4→7F5(545 nm)跃迁的发射峰为最强,呈现绿光特性,Tb3+的光致发光衰减曲线符合单指数行为,其荧光寿命达2.65 ms。