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。

红外上转换材料CaS:Eu,Sm的制备

采用碳还原法,制备了电子俘获型红外上转换材料(CaS:Eu,Sm).研究了反应机理、还原原理、红外上转换机理以及灼烧温度对 CaS晶格形成和发光性能的影响.样品的XRD测试结果表明, CaS:Eu,Sm为面心立方结构,样品的激发谱位于200～600nm,样品的荧光发射光谱是峰值分别位于567nm,606nm和630nm的宽带谱,上转换发光峰值位于625nm,上转换发光的光谱响应范围位于800～1600nm.

电子俘获材料CaS:Eu,Sm红外上转换光衰减特性的研究

根据电子俘获机制 ,提出了CaS :Eu ,Sm红外上转换发光的衰减模型 ,建立了速率方程并进行了初步的求解 ,其解具有三级指数衰减的形式 .从实验上测定了Cas :Eu ,Sm在不同温度下的红外上转换光衰减特性 ,对实验结果进行了非线性拟合 。

CaS:Eu,Sm荧光粉表面二氧化硅包覆对其光激励发光特性的影响(英文)

改进了CaS∶Eu,Sm荧光粉在实时剂量计系统中的稳定性和实用性。以不同体积的正硅酸乙酯作为前驱体,采用溶胶凝胶法对CaS∶Eu,Sm荧光粉进行表面包覆。分别使用荧光分光光度计和酸度计对荧光粉的发光特性和防水特性进行表征。实验结果显示当质量分数为5%时,包覆层能明显提高荧光粉的稳定性且不影响荧光粉的发光强度。从材料的光激励发光和剂量响应测试实验中可以得出材料的退火特性以及相应的辐射剂量值。以CaS∶Eu,Sm荧光粉为基础的辐射剂量测试系统显示在0.1～300 Gy范围内具有良好的线性关系。结果显示表面包覆层明显抑制光激励发光特性,而且随着辐射剂量的增加,这种影响愈来愈显著。最后,我们提出了以光激励发光技术为基础的辐射剂量在线测试改进系统。

CaS∶Eu,Sm光存储材料的光谱特性

CaS∶Eu,Sm是一种典型的电子俘获型光存储材料,文章采用湿法在还原气氛中制备了CaS∶Eu,Sm粉末样品。测量了这种光存储材料的XRD、激发光谱、发射光谱、光激励发光光谱、热释光谱以及光激励发光衰减曲线。XRD结果表明样品在1 050℃晶格已经形成。光谱测试结果说明紫外光可激发该材料,作为信息写入光源。样品被紫外光源饱和激发后,用980 nm红外激光激励,发射出峰值位于635 nm的红光。光激励发光起初衰减较快,随后有一个较长的平缓期。且样品具有合适深度的陷阱能级,能够稳定存储信息。对CaS∶Eu,Sm的光存储机理进行了探讨。

低温燃烧合成红外响应材料CaS:Eu,Sm及性能表征

以金属硝酸盐-尿素作为原料体系,引入了升华硫粉,通过低温燃烧法一步合成了硫化物体系红外响应材料。对硝酸盐-尿素体系的低温燃烧过程进行了分析,根据氧化-还原反应的化合价理论计算了尿素燃料的理论用量。燃烧点火温度为600℃,反应时间为2min～3min,产物为红色云层状疏松多孔的纳米粉末,粒径为36nm左右。对样品进行XRD物相分析证明产物为CaS晶相,面心立方结构。光谱分析表明:自然光可以有效激发样品使之储能;样品在800nm～1600nm之间具有宽光谱红外响应效应;红外转换发光峰值波长位于655nm,对应于Eu2+离子的4f65d→4f7(8S7/2)跃迁。

存储型上转换发光材料CaS:Eu,Sm的发光机理研究

采用低温燃烧合成（LCS）法制备了存储型上转换发光材料CaS：Eu，Sm，并对其上转换发光机理进行了研究。研究表明：样品的激发光谱位于200-600nm之间，紫外或可见光均可有效地激发该材料来完成充能过程，且可见光激发占优势；样品的红外响应光谱范围为800～1600nm，由辅助激活离子Sm所形成的劈裂的深陷阱能级是该材料具有宽频谱红外转换特性的根本原因；样品的热释光谱高温峰值位于351．02℃，计算得到的陷阱能级深度为0．82eV，深度适中，利于激发能的储存和上转换发光的产生。

CaS∶Eu,Sm及其在农用转光膜上的应用原理

利用稀土直接掺杂工艺合成了一种“常光充能”型电子陷获材料 Ca S∶Eu,Sm,它不仅具有 Ca S∶ Eu无机发光材料的荧光光谱特性 ,而且具有红外升频转换特性 ,可将 0 .8～1 .6μm的红外光直接转换为～ 672 nm的红光、量子效率高达 76% ,是一种优于 Ca S∶ Eu的光转换农膜添加剂 .而共掺 Eu2 +、Sm3+和 Cu+的 Ca S荧光粉有望成为一种性能优于光转换农膜添加剂 Ca S∶ Eu2 +,Cu+。

CaS∶Eu^(2+),Sm^(3+)的制备与表征

采用湿法工艺在还原气氛下制备了CaS∶Eu2+,Sm3+光存储材料。研究了灼烧温度和灼烧时间对样品性能的影响。XRD图谱表明,样品在700℃—1200℃均形成CaS晶格。光谱分析表明,在紫外光(295nm)激发后,用980nm半导体激光照射样品,具有光激励发光现象,发射光谱峰值波长为649nm。

电子俘获材料CaS:Eu,Sm可见光激发优势机理的研究

实验测定了电子俘获材料CaS :Eu,Sm的荧光激发谱、辐射谱以及红外上转换光激发光谱 ,发现可见光对红外上转换辐射光的激发灵敏度高达 5 0 % ,而紫外光只有 1 8% ,具有可见光激发的优势 .根据电子俘获材料的能级模型、电子俘获发光机理以及稀土离子在立方晶场中的能级结构 ,并结合光谱测试所提供的信息 ,分析了电子俘获材料CaS :Eu,Sm在光激发过程中的能量传递途径 ,阐明了电子俘获材料CaS :Eu,Sm可见光激发优势的机理 .

Na2CaSiO4：Sm^3＋，Eu^3＋荧光粉的发光特性和能量传递

利用高温固相法合成Na_2CaSiO_4:Sm^(3+),Eu^(3+)系列荧光粉末,研究了Sm^(3+)和Eu^(3+)掺杂对Na_2CaSiO_4晶体结构的影响、材料发光特性以及存在的能量传递现象.X射线衍射结果表明Sm^(3+)和Eu^(3+)单掺及共掺样品均为单相的Na_2CaSiO_4结构,晶体结构没有改变.Na_2CaSiO_4:Sm^(3+)荧光样品在404 nm激发波长下呈现峰峰值为602 nm的橙红色荧光,来源于~4G_(5/2)→~6H_(7/2)跃迁.Na_2CaSiO_4:Eu^(3+)荧光样品在395 nm激发波长下发射出峰峰值为613 nm的红色荧光.对光谱和荧光寿命的测试和分析结果表明Sm^(3+)与Eu^(3+)之间存在能量传递,通过理论计算得到Sm^(3+)和Eu^(3+)之间的能量传递临界距离为1.36 nm,相互作用形式为电四极-电四极相互作用.随着Eu^(3+)掺杂浓度的增加,能量传递效率也逐渐提高至20.6%.

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。

CaS:Eu,Sm的微波合成与发光性能研究

采用微波合成法快速合成了红外光激励发光材料CaS：Eu，Sm。研究了输出功率对样品发光性能的影响，Eu，Sm双掺杂离子的不同掺杂浓度对发光性能的影响（确定了最佳掺杂浓度），不同助熔剂对发光性能的影响。XRD测试结果表明，CaS：Eu，Sm样品为面心立方结构；SEM照片显示样品粒径在400～500nm范围内；光谱分析表明，样品的红外光激励发光响应范围位于800-1600nm，上转换发光峰值位于655nm，对应于Eu^2＋离子4f^65d→4f^7（^8S7/2）跃迁。

Preparation of CaS∶Eu^(2+), Sm^(3+) by Solid Reaction Method and Its Photostimulated Luminescence

The CaS∶Eu^(2+), Sm^(3+) powders were prepared by high-temperature solid method in a reducing atmosphere. The influences of temperature and fired-time on properties of samples were studied. XRD analysis shows that crystal structure of CaS has formed at 700 ℃. Spectrum analysis results show that the samples which were stimulated by 980 nm laser after excited by ultraviolet lamp emit red luminescence peaking at 649 nm.

CaS∶Eu,Sm红外上转换薄膜光谱性能分析

为研究红外上转换材料CaS∶Eu ，Sm的光谱性能，搭建了实验平台，对其荧光谱、红外激励发光谱（上转换发光谱）、红外激励谱、荧光余辉衰减曲线、红外激励发光衰减曲线进行了测试。实验结果表明：CaS∶Eu ，Sm可被450～550 nm的光激发，荧光激发波峰位于470 nm ，红外响应波段为800～1600 nm ，红外激励波峰为1200 nm 。

CaS:Eu^(2+),Sm^(3+)中Eu^(2+)的辐射寿命

采用电子俘获材料（ＥＴＭ－ＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｐｐｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌ）是由带隙宽为４～５ｅＶ的碱土金属硫化物（ＡＥＳ）和掺入其中的两种稀土离子组成的一类新型光学功能材料，即ＡＥＳ：Ｄ１，Ｄ２，其中作为主激活剂的稀土离子Ｄ１起发光中心作用，而作为...

红色LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO_3∶Re^(3+)(Re=Eu,Sm)发光材料的特性

采用固相法制备了红色LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3∶Re3+(Re=Eu,Sm)发光材料,研究了材料的发光性能。研究发现LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3∶Eu3+材料呈现多峰发射,最强发射分别位于610,615,613 nm处,分别监测这三个最强峰,所得激发光谱峰值位于369,400,470 nm。LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3∶Sm3+材料也呈多峰发射,分别对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2跃迁发射;分别监测602,599,597 nm三个最强发射峰,所得激发光谱峰值位于374,405 nm。研究了激活剂浓度对材料发射强度的影响,结果随激活剂浓度的增大,发射强度先增强后减弱,即,存在浓度猝灭效应。实验表明,加入电荷补偿剂Li+、Na+或K+均可提高LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3∶Re3+(Re=Eu,Sm)材料的发射强度。

CaS:Ce,Sm的制备及性能表征

采用碳还原法制备了CaS:Ce,Sm样品,并研究了反应机理、还原原理以及灼烧温度对CaS晶格形成和光激励发光的影响。样品的XRD测试表明,采用碳还原法制备的CaS:Ce,Sm样品,具有纯CaS的面心立方结构,晶格常数a=0.5694nm,样品的激发光谱是峰值分别位于295nm和461nm的宽带谱,样品的荧光光谱是峰值位于503nm、560nm、600nm和655nm带谱,光激励发光光谱是峰值分别位于500nm,565nm和605nm的宽带谱,光激励激发光谱是峰值位于1150nm的宽带谱。

单分散球形CaWO_4∶Re^(3+)(Sm^(3+),Eu^(3+))红色荧光粉的制备及其发光性能

目前使用的白光LEDs荧光粉,主要是适于蓝光GaN芯片激发的黄、绿、红色稀土荧光粉。黄、绿光荧光粉技术已经相对完善,而发光良好、性能稳定的红色荧光粉比较少。因此,需要开发新型的蓝光激发型红色荧光粉。相对于传统的高温固相法制备荧光粉体,本文利用水热法在较低温度160℃成功制备出了发光性能良好的单分散球形钨酸钙红色发光材料CaWO4∶Sm^(3+)和CaWO_4∶Eu^(3+)。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、荧光光谱仪(PL)等表征手段,研究了所制备材料的晶体结构、表面形貌以及光学特性。讨论掺杂稀土离子浓度、反应时间等条件的改变对样品形貌以及发光性能的影响。结果显示,掺杂浓度不仅影响材料的形貌,还影响其发光强度。当Sm^(3+)和Eu^(3+)掺杂量分别为6%和4%时,CaWO_4∶Sm^(3+)和CaWO_4∶Eu^(3+)材料的发光性能最优。研究结果表明,Sm^(3+)和Eu^(3+)掺杂的CaWO_4材料可以作为荧光灯和蓝光芯片LED用荧光粉的备选材料。

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)