高压水蒸气对β-Li_(2)TiO_(3:)Eu^(3+)荧光粉的全谱发光性能影响

采用水热法制备荧光粉前驱体后通过高温煅烧的方法,合成了由电偶极跃迁主导的高色纯度的β-Li_(2)TiO_(3):Eu^(3+)红色荧光粉.设计了适用于DHT11的拓扑电路,对荧光粉体湿度和温度进行测试.研究发现,高压腔体中加水量为5 mL,β-Li_(2)TiO_(3):0.5 mol%Eu^(3+)的相对湿度可达81%RH.在波长为396 nm的近紫外光激发下,β-Li_(2)TiO_(3):0.5 mol%Eu^(3+)发射由电偶极跃迁主导的613 nm的红光,荧光寿命为773.36μs,高压水蒸气处理对β-Li_(2)TiO_(3):0.5 mol%Eu^(3+)的电偶极跃迁发射峰和磁偶极跃迁发射峰位置没有变化,但发射峰强度增强并且荧光寿命降至386.81μs.高压水蒸气高压处理后的荧光粉色坐标x=0.47,y=0.51,色温为3300 K,红光色纯度为96.6%,比高压处理前显示出更优异的显色性能.高压水蒸气处理后的β-Li_(2)TiO_(3):0.5 mol%Eu^(3+)电偶极跃迁谱线强度参数Ω_(2)增加至4.21×10^(-19)cm^(2),^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁的荧光分支比β2也增加至96.9%,而量子效率η减小至57%,证实了湿度对荧光粉的发光效率具有极大的影响.

荧光壳聚糖纤维的制备及性能探讨

以乙酸为溶剂,壳聚糖为原料,铝酸锶掺杂铕和镝(SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+))为荧光分子,NaOH/无水乙醇混合溶液为凝固浴,通过湿法纺丝制备了荧光壳聚糖纤维。研究了壳聚糖浓度、SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+)含量、凝固浴比例纺丝参数变化对荧光壳聚糖纤维的表面形貌、力学性能、荧光性及耐环境稳定性的影响。结果表明,在牵伸速度为28 mm/s,牵伸倍数为1.2的室温条件下,控制壳聚糖浓度为3.5 wt%、SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+)含量为3%、凝固浴(35 wt%NaOH溶液∶无水乙醇)体积比为5∶5,制备的荧光壳聚糖纤维力学性能优,荧光强度高,耐环境稳定性好。

共掺Tm3＋离子对CaAlSiN3∶Eu2＋红色荧光粉发光性能的影响

通过高温固相法,合成了Eu^(2+)单掺和Eu^(2+)、Tm^(3+)共掺CaAlSiN_3荧光粉。结合荧光光谱、余辉发射光谱和余辉衰减曲线及热释发光等测试手段对其进行了表征分析。结果表明,CaAlSiN_3∶Eu^(2+)具有主峰位于630 nm的明显的红色长余辉发光;共掺杂Tm^(3+)离子的引入,产生了654和800 nm的荧光和余辉,同时,Tm^(3+)的共掺,使CaAlSiN_3∶0.1%Eu^(2+),Tm^(3+)样品位于89.0℃热释光峰位消失,表明Tm^(3+)共掺杂改变了CaAlSiN_3∶Eu^(2+)荧光粉中的陷阱能级及其分布,从而减弱了CaAlSiN_3∶Eu^(2+)的630 nm红色可见光部分余辉发光性能。

微波烧结法制备SrAl2O4：Eu2＋及其发光性能研究

以尿素为反应介质,用氧化铕、硝酸锶和硝酸铝作反应原料,采用微波烧结法制备SrAl2O4∶Eu2+。采用红外光谱对其定性分析,采用扫描电镜对样品形貌分析,采用X射线荧光光谱仪测定SrAl2O4∶Eu2+及其杂质元素含量,用荧光分光光度计测定其发射光谱,并考察了Eu2+掺杂量(Eu2+与Sr2+的摩尔分数)对发光强度的影响。结果表明,所制备的样品为SrAl2O4∶Eu2+,样品呈现疏松的和多孔的泡沫状形貌,样品中含有微量的Zr、P、Ni、Fe和Ca杂质,在360nm紫外光激发下,SrAl2O4∶Eu2+发射峰的主峰为515nm,Eu2+掺杂量对其发光性能影响较大,Eu2+掺杂量为4%时其发光能力最强。

用于白光LED的高亮度蓝白色荧光粉Ca2SiO3Cl2∶Eu2+的发光性质

采用固相法在较低温度下合成了Eu2+激活的Ca2S iO3C l2高亮度蓝白色发光材料,并对其发光性质进行了研究。其发射光谱由两个谱带组成,峰值分别位于420,498 nm处,归结为Ca2S iO3C l2晶体中占据两种不同Ca2+格位的Eu2+离子的5d→4 f跃迁发射。改变Eu2+浓度,可以使样品的发光在蓝白色和绿白色之间变化。当Eu2+浓度为0.005 mol-1时,样品呈现很亮的蓝白色发光。两个发射峰的激发光谱均分布在250~410nm的波长范围内,峰值分别位于333,369 nm处。Ca2S iO3C l2∶Eu2+可被InGaN管芯产生的近紫外辐射有效激发,是一种性能良好的白光LED用单一基质蓝白色荧光粉。

高光产额SrI_(2)Eu^(2+)晶体制备及其闪烁性能研究

SrI_(2)Eu^(2+)晶体因其极高的光产额和优良的能量分辨率,在伽马射线高分辨测量中呈现出良好的应用前景。采用改进的坩埚下降法制备出掺杂浓度为5.0%的SrI_(2)Eu^(2+)晶体,加工制成了直径为25 mm,厚度分别为3,6,9,12 mm的单透光防潮封装SrI_(2)Eu^(2+)闪烁体。研究了4种不同尺寸闪烁体对^(241)Am,^(137)Cs,^(60)Co放射源伽马射线的响应,测试了SrI_(2):Eu^(2+)晶体的荧光光谱、能量分辨率、发光产额及衰减时间等闪烁性能。实验结果表明:SrI_(2)Eu^(2+)晶体的发光光谱峰值位于436 nm,SrI_(2)Eu^(2+)晶体闪烁性能随晶体厚度减薄或伽马射线能量的提高而提升。3 mm厚度SrI_(2)Eu^(2+)闪烁体对1.173 MeV^(60)Co伽马射线的能量分辨率达到了2.74%,在^(137)Cs源伽马射线激发下,光产额达到1.23×10^(5)MeV^(-1),是传统NaI:Tl闪烁体光产额的3倍以上,与当前国际上报道的最好的实验结果相当。

SPS制备铜基稀土发光复合材料的微观组织及摩擦学性能

以(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)荧光粉和铜粉为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了铜基稀土发光复合材料.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光显微镜、显微硬度计、纳米压痕仪以及磨损试验机等研究了(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)含量对铜基复合材料微观组织、物相结构、发光性能、微纳力学性能及摩擦学行为的影响.结果表明:适量(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)的掺入能够细化铜基质相晶粒,从而提高复合材料硬度与耐磨性.当荧光粉掺入的质量分数为5%时,复合材料拥有较高的硬度和最佳的耐磨性;过量的荧光粉会降低材料致密度和组织均匀性,从而导致复合材料硬度和耐磨性下降.

燃烧法制备(Ca1-xSrx)S：Eu2＋红色荧光粉的发光性能研究

利用硝酸盐和含硫燃烧剂硫脲(CH4N2S)的氧化还原反应,通过燃烧法在较低的起始温度(500~550℃)下合成了白光LED用红色荧光粉(Ca1-xSrx)S:Eu2+,并研究了实验过程中各种实验条件对其发光性能的影响.XRD图像表明不同物质的量比的Sr与Ca合成的荧光粉均为立方相的(Ca1-xSrx)S:Eu2+.SEM图像表明燃烧法合成的(Ca1-xSrx)S:Eu2+的晶体粒径为微米量级,且颗粒均匀.当n(Sr)∶n(Ca)=1时,它的激发谱为1个覆盖430~500 nm的宽带,发射谱为峰值位于624 nm的宽带.当Eu2+的摩尔分数为0.008时,发光强度达到最大值.所得前驱物在1 100℃的马弗炉中退火5 h,发光强度与结晶度将进一步提高.与高温固相法相比,激发光谱与发射光谱没有明显变化,燃烧法生成物分散性好,反应初始温度比较低(500℃左右),反应时间短(10 min左右).反应所用的硫脲价格低廉,反应速度快,是一种实用的燃烧剂.

卵磷脂纳米反应器中Eu2O3纳米粒子的合成及机理探讨

利用大豆卵磷脂在水中自发形成的囊泡作为纳米反应器得到含有磷脂的铕前驱体,经灼烧得到Eu2O3纳米粒子。对该含磷脂的铕前驱体进行荧光光谱分析、傅立叶变换红外分析(FTIR)以及热分析(TG-DTA),结果显示,在纳米粒子的制备过程中Eu3+与大豆卵磷脂络合形成了Eu-O-P键;该前驱体经720℃高温灼烧后得到的纳米样品经XRD分析发现EuPO4相的存在,并确认了Eu3+通过磷氧键与卵磷脂的亲水头部相结合。经过以上分析,对该系统中纳米粒子的形成机理有了初步的认识。

高效率BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+)荧光粉合成与发光性能

白光LED作为第四代照明光源已经广泛应用到人们生活的各个领域,其中荧光粉是获得高性能白光LED的关键材料之一。如何用简单的方法制备高性能的荧光粉是目前研究人员的一个挑战性工作。本文采用高温固相法,加入助熔剂H_(3)BO_(3)、NH_(4)Cl、SrF_(2)、LiF和BaF_(2),成功制备了BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+)(BASO∶Eu^(2+))荧光粉。通过晶体结构分析、发射光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及荧光寿命分析,表明过量的Sb_(2)O_(3)能够有效地将Eu^(3+)还原成Eu^(2+),提高Eu^(2+)在563 nm处的荧光强度约12.5倍,内量子效率(IQE)可以达到96.14%。另外,还研究了不同助熔剂对荧光粉晶体结构、荧光强度以及内量子效率的影响。本实验采用的方法简单,避免使用具有一定危险的还原性气体烧结,易于工业化应用以及降低生产成本。

Mg^(2+)掺杂对焦磷酸盐Sr_(2)P_(2)O_(7):Eu^(2+)紫色荧光粉的发光性能影响

紫光具有光固化、防伪检测以及光催化净化等特性,在特殊照明领域应用广泛。然而,高性能紫外或者近紫外光用紫色(380~420 nm)荧光粉相对稀缺,极大地制约了紫光照明的进一步发展和应用。焦磷酸盐Sr_(2)P_(2)O_(7)因其合成温度较低、稳定性高等优点,是一种理想的发光材料基质,鉴于此,本文以Sr_(2)P_(2)O_(7):Eu^(2+)紫色荧光粉为研究对象,研究了Mg^(2+)掺杂对样品结构、形貌以及发光性能影响。结果表明,掺杂Mg^(2+)能够显著提升荧光粉的发光性能,同时晶体形貌表面由粗糙转变为光滑,颗粒平均粒径尺寸增大。当Mg^(2+)掺杂浓度为0.45 mol时,Sr1.55Mg0.45P2O7:Eu^(2+)样品在150℃温度下的发光强度维持初始强度的75%,并且拥有88.17%的高量子效率,荧光寿命为0.48μs。这表明(SrMg)2P2O7:Eu^(2+)紫色荧光粉具备在光固化性防伪检测以及光催化净化等领域潜在应用前景。

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。

共沉淀法制备Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料

首先利用共沉淀法制备了发光材料前驱体,然后以石墨为还原剂、1280℃保温2 h烧结合成Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过XRD、荧光光谱分析方法,研究了助熔剂、稀土离子、烧结制度等对发光材料物相结构和发光性能的影响.结果表明:发光粉体的主晶相为Sr4Al14O25,属斜方晶系,晶胞参数为:a=2.480 nm,b=0.850nm,c=0.489nm;其激发光谱为一主峰波长在398 nm和356 nm的连续谱,包括紫外线和可见光;发射光谱为一主峰波长为491 nm的宽带谱,经自然光、紫外光照射后可发出明亮的蓝绿色光.

Eu^(3+)掺杂Y_(2)MgTiO_(6)红色荧光粉的制备及发光性质研究

采用溶胶-凝胶法制备出Y_(2-2 x)MgTiO_(6)∶2 x Eu^(3+)(YMT∶2 x Eu^(3+),0≤x≤0.11)新型红色荧光粉。通过X射线衍射仪(XRD)检测样品的纯度,结果显示YMT∶Eu^(3+)样品属于单斜晶系,空间群为P21/n,无其他杂相。扫描电子显微镜(SEM)照片显示荧光粉为2μm的不规则颗粒。当激发波长为264 nm时,发射光谱出现四个尖锐的发射峰,分别位于591(^(5)D_(0)→^(7)F_(1))、619(^(5)D_(0)→^(7)F_(2))、657(^(5)D_(0)→^(7)F_(3))和693 nm(^(5)D_(0)→^(7)F_(4))。Eu^(3+)离子之间能量传递为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。YMT∶0.14Eu^(3+)荧光粉的CIE色度坐标为(0.645,0.332),与红光标准色坐标(0.67,0.33)非常接近。变温PL光谱及热激活能计算结果显示荧光粉具有一定的热稳定性,因此YMT∶Eu^(3+)是一种具有潜在应用价值的LED红色荧光粉。

Lu-Eu共掺杂Ga_(2)O_(3)的光电性质的第一性原理计算

宽禁带半导体β-Ga_(2)O_(3)因为具有优良的物理化学性能而成为研究热点.本文基于DFT(Density Functional Theory)的第一性原理方法,先采用PBE(Perdew-Burke-Ernzerhof)中的GGA(Generalized Gradient Approximation)和GGA+U(Generalized Gradient Approximation-Hubbard U)的方法计算了本征β-Ga_(2)O_(3),Lu掺杂浓度为12.5%的β-Ga_(2)O_(3)及Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga_(2)O_(3)结构的晶格常数、能带结构和体系总能量.发现采用GGA+U的方法计算的带隙值更接近实验值,于是采用GGA+U的方法计算了本征β-Ga_(2)O_(3),Lu掺杂的β-Ga_(2)O_(3)以及Lu-Eu共掺杂的β-Ga_(2)O_(3)结构的能态总密度、介电函数、吸收谱以及反射率等.由计算结果得知β-Ga_(2)O_(3)的带隙为4.24 eV,Lu掺杂浓度为12.5%的β-Ga_(2)O_(3)的带隙为2.23 eV,Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga_(2)O_(3)的带隙为0.9 eV,均为直接带隙半导体,掺杂并未改变β-Ga_(2)O_(3)的带隙方式.光学性质计算结果表明在低能区掺杂浓度为12.5%的Lu和Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga_(2)O_(3)的吸收系数和反射率均强于本征β-Ga_(2)O_(3),Lu-Eu掺杂β-Ga_(2)O_(3)的吸收系数和反射率又略强于Lu掺杂β-Ga_(2)O_(3),表明Lu-Eu掺杂β-Ga_(2)O_(3)的材料有望应用于制备红外光电子器件.

Ba5(PO4)3Cl∶Eu2+荧光粉的制备和发光性能研究

以Eu2O3、NH4H2PO4、BaCl2·2H2O、BaCO3为原料,用高温固相法制备出Ba5(PO4)3Cl∶Eu2+荧光粉。用XRD衍射仪和荧光分光光度计分别测试样品的物相结构和荧光性能。结果表明:制备得到的Ba5(PO4)3Cl∶Eu2+为单相,在245~425 nm范围均有较大吸收,具有最强峰在435 nm的窄带发射。该荧光粉的发光强度受Eu2+浓度的影响较大,其发光随着Eu2+浓度的增加先增强后减弱。当Eu2+摩尔分数为3%时,发光强度达到最大。

新型红色荧光粉Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):Sm^(3+),Eu^(3+)的发光特性和能量传递分析

利用高温固相反应法制备一系列单基质荧光粉Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):xSm^(3+),yEu^(3+)(x=0.04~0.09,y=0.03~0.15),并对样品的物相形貌、发光性能、能量传递机制和CIE色坐标进行分析。研究表明,Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):xSm^(3+)荧光粉在激发波长为407 nm时的浓度淬灭点为x=0.07。在Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):0.07Sm^(3+),yEu^(3+)荧光粉中,随着Eu^(3+)掺杂浓度的增加,Sm^(3+)的发光强度降低而Eu^(3+)发光强度却先增加后降低,Eu^(3+)的浓度淬灭点为y=0.09。Sm^(3+)→Eu^(3+)的能量传递以电偶极-电偶极相互作用为主,能量传递效率达到76.6%。色坐标图表明Eu^(3+)离子的加入可使色坐标从橙红色区域向纯红色区域移动。此外,样品还具有较高的色纯度和较低的色温。结果表明,Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+),Eu^(3+)荧光粉有望成为白光LED发出红光物质的候选材料。

一种新型蓝光BaKBP2O8∶Eu2+荧光粉的合成与性能研究(英文)

通过高温固相法成功合成了一种新型蓝光荧光粉Ba KBP2O8∶Eu2+,分别用XRD和荧光光谱表征了其结构与光学性能。结果表明,Eu2+的引入并没有显著改变其四方相的晶体结构。样品的激发光谱(监测波长为443 nm)是由主晶格吸收的307 nm吸收肩与Eu2+离子4f7-4f65d跃迁的346 nm主峰组成。在紫光激发下,样品的发射光谱为蓝色。当Eu2+离子摩尔分数为0.03时,样品的发射强度达到最大值。然而,随着Eu2+浓度的进一步增加,由于浓度猝灭机制,其发射强度开始降低。在超过370 K的温度下,荧光粉样品的相对发光强度仍然超过50%。Ba KBP2O8∶Eu2+的色坐标为(0.176 6,0.168 1)。

掺Eu2+蓝光长余辉材料发光性能影响因素

从20世纪80年代发展至今,蓝光长余辉材料依次经过硫化物、铝酸盐、硅酸盐、发光二极管转换荧光粉等基质材料掺杂稀土元素合成的四代长余辉材料,越来越优异的夜光性能使蓝光长余辉材料逐步满足使用要求并广泛应用于显示、检测及能源转换等各个领域。目前,蓝光长余辉材料急需解决的问题是提高第四代材料的使用寿命和发光强度,结合本身的高发光效率和高稳定性优势,以期满足更多实际需求。寿命和发光强度是长期以来长余辉材料的研究热点,影响这两项发光性能的宏观因素包含碱土元素的种类与含量、稀土掺杂元素的种类与含量、助溶剂的种类与含量、制备方法与条件及其他影响因素等。碱土元素种类与含量会明显改变长余辉材料的发射波长及寿命,稀土掺杂元素在不同的基质材料中掺入的元素种类和含量是不同的,助溶剂中最常用且效果相对较好的是硼酸。长余辉材料最常用的制备方法是高温固相法,虽然产物晶粒较大,但其工艺简单、产物稳定、发光性能较好;湿化学法产物晶粒虽小但产物量少、易团聚且合成过程复杂,合成时间相对较长;燃烧法、微波合成法、激光合成法虽合成时间短,但合成参数不易掌握。未来,长余辉材料可能会以Eu^2+和其他稀土元素共掺的方式,并结合多种制备方法,合成寿命更长、强度更高的材料。除了发光性能外,蓝光长余辉材料的发光机制也是学术界关注的重要问题。长余辉材料的早期微观机制模型包含以空穴为主要电荷载体的Eu^2+单掺Abbruscato模型与Eu^2+、Dy^3+共掺Matsuzawa模型,以及以电子为主要电荷载体的Dorenbos模型与Clabau模型。Aitasalo模型综合了Dorenbos和Clabau等在陷阱来源方面的观点,Hls团队采用同步辐射测量技术得到了与Aitasalo模型相符的实验结果。但蓝光长余辉材料主要电荷载体的问题一直存在争议,且以上模型都未描述除主要的电荷载体外剩余空穴或电子的去向,直到2017年,Li等提出三掺杂铝酸锶材料发光机理模型,不仅同时考虑了电子与空穴这两种电荷载体,而且描述了本征载流子和掺杂离子这两种缺陷陷阱,但他们并未说明氧空穴和掺杂离子提供陷阱的比例,同时还缺乏电子或空穴被捕获的位置及相应是被哪种陷阱捕获等细节的实验证据,这些问题都需要电子顺磁共振和同步辐射等测量技术进一步提供数据支撑。此外,明确发光机制也有助于指导实验,提高蓝光长余辉材料的发光性能。本文归纳了具有代表性的掺Eu^2+蓝光长余辉材料,分析了影响其发光性能的宏观因素以及被普遍认可的发光机制,以期为蓝光长余辉材料的后续研究和应用提供参考。

Ce3+,Eu2+共掺Ba3Si6O12N2荧光粉发光特性及能量传递研究（英文）

通过高温固相法制备了一系列Ce^3+/Eu^2+共掺杂的Ba3Si6O12N2,利用X射线衍射(XRD)研究了其晶体结构。研究表明,Ba3Si6O12N2∶Ce^3+,Eu^2+荧光粉在338nm光激发下可以发射525nm的绿光,且具有较大的半峰宽。研究还发现,单掺Ce^3+的发射光谱和单掺Eu^2+的发射光谱存在交叠,同时Ce^3+的5d1最低能级能量低于Eu^2+的4f65d1最低能级,这二者共同证实了可能存在Ce^3+到Eu^2+的能量转移现象。同时还研究了Ce^3+浓度对Ba(2.7-y)Si6O12N2∶0.3Eu^2+,yCe^3+(0≤y≤0.1)系列荧光粉发光强度和波长的影响。热猝灭性能研究表明,Ce^3+引入可显著影响体系的热猝灭性能。