溶胶-凝胶法制备Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)白光发射荧光粉及其性能

通过溶胶-凝胶法制备了具有白光发射的Gd_(4)Ga_(2)O_(9):x%Dy^(3+)荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等对产物的物相结构、形貌、组分和光学性能进行研究,并分析了Dy^(3+)掺杂量对样品的影响。XRD结果表明,所制备的样品为Dy^(3+)掺杂的Gd_(4)Ga_(2)O_(9)单斜晶体和少量Ga_(2)O_(3)杂质相的混合物。紫外-可见漫反射光谱结果表明制备的Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)晶体是一种光学带隙为5.29 eV的直接带隙半导体。荧光检测结果表明Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)荧光粉可被属于Gd^(3+)激发带的275 nm紫外光有效激发,并在490 nm和575 nm附近分别发射出属于Dy^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2)和^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的蓝色和黄色的强烈光,证实在Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)样品中存在显著的由Gd^(3+)到Dy^(3+)的能量传递发光现象。同时,对其发光机制进行了讨论。样品的发光强度随着Dy^(3+)掺杂量的变化而变化,同时影响着样品的发光颜色,Dy^(3+)掺杂量为1.5%和2%时制备的荧光粉可在紫外光激发下分别发射出CIE色坐标为(0.3362,0.3512)和(0.3381,0.3523)、相关色温为5340 K和5263 K的白色光。研究结果表明Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)是一种潜在的紫外光激发白光发射荧光材料。

碱金属离子共掺Sr_(3)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶Dy^(3+)发光性能研究

本文采用高温固相法制备了一系列新型Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+)(x=0~0.40)(摩尔分数)及Sr_(2.68)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.16Dy^(3+),0.16M^(+)(M=Li、Na、K)荧光粉。EDS能谱分析证实该荧光粉中存在Sr、Ga、Ge、O、Dy元素。系列Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+)在350 nm光激发下产生了以568 nm为主波长,对应于^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的强黄光发射。荧光粉的发射光谱显示,其发射强度随Dy^(3+)浓度的增加而变化,且当x=0.16时达到最强。共掺杂碱金属M(M=Li、Na、K)作为电荷补偿离子,其中Li^(+)对增加Dy^(3+)的发射强度效果最明显,使得荧光粉的发射强度提高到没有电荷补偿离子时的2倍。此外,随着Dy3+掺杂浓度的提高,荧光粉的荧光寿命不断减少。最后探讨了荧光粉Sr_(2.68)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.16Dy^(3+),0.16Li^(+)的CIE色度坐标和热稳定性,其CIE色度坐标为(0.3719,0.4046),位于黄色区域,在453 K的发光强度约为其室温发光强度的95.5%。因此,Dy^(3+),Li^(+)共掺杂Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)荧光粉是潜在的显示器件和白光LED器件候选材料。

白色荧光粉NaGd(MoO_4)_2:Dy^(3+),Eu^(3+)的水热合成及发光性能

采用谷氨酸辅助水热法合成了八面体形NaGd(MoO4)2:Dy3+,Eu3+白色荧光粉.X射线衍射结果表明,合成的样品为四方晶系的NaGd(MoO4)2纯相.扫描电子显微镜照片显示所制备的粒子为八面体形,各边长约为2μm.荧光光谱结果表明,在NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,yEu3+(y=0,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%,0.9%,1.0%)样品中,随着Eu3+掺入量的增加,Dy3+的发射峰逐渐减弱,而Eu3+的发射峰逐渐增强,说明Dy3+-Eu3+之间存在能量传递.通过色坐标图可知,当Eu3+掺杂量y=0.9%时,荧光粉的色坐标(0.338,0.281)与标准的白光色坐标(0.33,0.33)接近,表明NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,0.9%Eu3+是很好的近紫外光激发下的白色荧光粉.

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)光致发光釉的研究

利用SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉光致发光粉体 ,在陶瓷坯体上制备了釉面平整光滑的长余辉光致发光釉 ;通过比较 SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)粉体和光致发光釉的激发光谱和发光光谱以及结构分析表明 ,该发光釉保持了 Sr Al2 O4:Eu2 +,Dy3 +发光材料的发光特性 ,其发射峰是中心位于 5 2 0 nm的宽带光谱 ;研究了釉料不同组成对发光釉性能的影响及 Sr Al2 O4:Eu2 +,Dy3 +粉体的不同含量对光致发光釉发光亮度和余辉时间的影响 ,获得了釉面发光亮度高。

白光LED用Ba_3La(PO_4)_3∶Dy^(3+)荧光粉的制备与发光性能

通过高温固相法合成了一系列Ba3La1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉材料。利用XRD测量样品的物相,结果显示样品为纯相Ba3La(PO4)3晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于322,347,360,386,424,451 nm。在347 nm激发下,荧光粉在482 nm(4F9/2→6H15/2)和575 nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发射光谱的影响,当Dy3+摩尔分数x=0.10时出现猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。确定了不同Dy3+掺杂浓度的Ba3La(PO4)3∶Dy3+的荧光寿命。Ba3La(PO4)3∶Dy3+荧光粉发射光谱的色坐标位于白光区域。

微波辐射法快速合成Dy^(3+)激活的SrMoO_4黄色荧光粉

采用微波辐射法快速合成了Dy3+掺杂SrMoO4黄色荧光粉。运用X射线衍射仪及荧光分光光度计对该荧光粉的物相结构及发光性能等进行了分析和表征。结果表明,所得的样品为四方晶系、白钨矿结构的钼酸盐,空间群为I41/a。样品的激发光谱是由位于200~340 nm的一个宽带和340~500 nm的一系列尖峰构成。宽带吸收与Mo-O及Dy-O的电荷转移过程有关,最强峰位于284 nm左右。340 nm以后的吸收峰是由于Dy3+离子的f-f跃迁引起的。发射光谱由两个窄带组成:主峰位于576 nm处的窄带属于Dy3+离子的4F9/2→6H13/2电偶极跃迁发射;另一个窄带位于480 nm左右,属于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁发射,前者的强度远大于后者,因而,样品发黄光。同时,考察了Dy3+浓度、反应时间等对样品发光性能的影响。

白光LED用Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^(2+),Dy^(3+)发光粉的发光性能

采用高温固相法合成了白光LED用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu和Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Dy绿色发光粉。研究发现:共掺Dy可以明显地提高Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu发光粉的发光性能,表明Dy3+和Eu2+之间存在着能量传递过程。当Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为0.02时,发光粉505nm处绿光发射的强度约提高12%。通过对Dy3+和Eu2+光谱特性的分析,Dy3+和Eu2+之间的能量传递机制可归因于无辐射交叉弛豫。

白光LED用正交相Gd_2(MoO_4)_3:Dy^(3+)荧光粉的制备与发光性能

利用水热法并经过退火煅烧制备了白光LED用正交相Gd2(MoO4)3∶Dy3+荧光粉,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的结构和微观形貌进行表征,利用荧光光谱对其发光性质进行了研究。在389 nm的紫外光激发下,4F9/2→6H15/2跃迁产生的蓝光发射和4F9/2→6H13/2跃迁产生的黄光发射最强。发光光谱分析结果表明,Dy3+的最佳掺杂量为x=16%。此时荧光粉最为接近白光,其色坐标和色温分别为(0.326,0.336)和6 389,是一种很有潜力的白光LED用荧光粉。

Dy^(3+)离子掺杂的全色荧光粉Ca_9La(PO_4)_7的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Ca9La(PO4)7:Dy3+发光材料.荧光粉的晶体结构和微观尺寸由X射线粉末衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)测定.光致激发和发射光谱发光揭示了材料的光学特性.实验结果显示:Ca9La(PO4)7:Dy3+能够有效吸收紫外-可见光(300 460 nm)而被激发,呈现一系列的吸收峰.样品在350 nm近紫外光激发下,有较强的蓝光(481 nm)和黄光(573 nm)两个窄带发射,混合成优质的白光发射,该白光色坐标在国际照明委员会(CIE)色品图中分布在无色点D65(0.313,0.329)周围.随着掺杂Dy3+离子的摩尔分数的增加,两种发射均发生浓度猝灭现象,Dy3+离子的最佳掺杂为0.05(摩尔分数),电偶极电偶极相互作用是主要的猝灭机理.

CaMoO_4∶Dy黄绿色荧光粉的微波合成及掺杂PO_4^(3-)的荧光增强效应

采用微波辐射法合成了一系列的Ca_(1-x)MoO_4∶x Dy^(^(3+))(0<x≤0.12)和Ca_(0.98)(Mo O_4)_(1-1.5y)(PO_4)y∶0.02Dy^(3+)(0≤y≤0.10)黄绿色荧光粉,分别用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计对荧光粉的物相结构、微观形貌、发光特性进行了分析和表征。结果表明:所制得的CaMoO_4∶Dy^(3+)晶体结构与Ca Mo O4相似,为四方晶系、白钨矿结构。样品颗粒呈立方形,边长约为5μm,且是由尺寸约为120~540 nm的类球形小颗粒组成。样品的最大激发峰位于300 nm处。发射光谱由一系列尖峰组成,最强发射峰位于572 nm处,对应于Dy^(3+)的4F9/2→6H13/2跃迁,发光强度随Dy^(3+)浓度的增加先增大后减小,当Dy^(3+)摩尔分数为0.02时发光强度最大,而后随Dy^(3+)浓度的增加,发生了浓度猝灭效应。由Dexter浓度猝灭理论知,Dy^(3+)浓度猝灭主要为电偶极-电偶极相互作用和Dy^(3+)离子间交叉弛豫造成的。在254 nm波长激发下,Ca Mo O4∶Dy^(3+)的色坐标集中在黄绿光区域。此外,PO3-4的掺杂有效提高了CaMoO_4∶Dy^(3+)体系的发光亮度,PO_4^(3-)的最佳掺杂量为y=0.04,此时样品的发光强度比未掺杂样品提高了约19%。

适用于近紫外LED芯片的白光荧光粉Y_2(MoO_4)_3∶Dy^(3+)的发光特性

采用高温固相法制备纯相Y2(MoO4)3∶Dy3+荧光粉,并对其晶场及发光性质进行研究。晶场分析结果表明:Y3+格位晶场结构近似为对称性很低的C2,因此样品在近紫外区有很强f-f激发峰,适合于近紫外LED芯片。在387 nm激发下,主要发射峰为Dy3+的特征发射487 nm(蓝光,4F9/2→6H15/2)和574 nm(黄光,4F9/2→6H13/2)。增大Dy3+掺杂浓度,黄光与蓝光的强度比值(Y/B)随之增大。387 nm激发下,不同Dy3+掺杂浓度荧光粉发射光的色坐标均在白光区域中。以上结果表明Y2(MoO4)3∶Dy3+是一种新型的适于近紫外LED芯片激发的白光荧光粉,发光性能良好。

白光LED用荧光粉Gd_2(MoO_4)_3∶Eu^(3+)、Dy^(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法制备LED用荧光粉Gd2(MoO4)3∶Eu3+、Dy3+,通过样品的X射线衍射图谱以及光致发光光谱的测试和表征,研究Gd2(MoO4)3∶Eu3+、Dy3+的晶体结构和发光性能.结果表明:样品属于正交晶系,常温下在389nm的近紫外光的激发下,样品发射出很强的白光,在Eu3+和Dy3+共同掺杂的体系中,可以观察到由于Dy3+向Eu3+的能量传递使Dy3+敏化Eu3+的发光现象.

燃烧法表面处理的SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料

SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料因耐水性差而使其应用受到极大限制。利用快速燃烧法对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表面处理,以X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜及荧光光谱等对表面处理前后SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表征。实验结果表明:经燃烧法表面处理后的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料表面获得了完整而致密的耐水性物质层,可有效提高材料耐水性能。

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料在100～500 K温度之间的发光性能进行研究。实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能。其变化规律表明SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光。陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭。材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料。

Dy^(3+)掺杂Sr_(1-x)Ca_xMoO_4的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备了Dy3+掺杂的Sr1-xCaxMoO4荧光粉。利用XRD、SEM、激发发射光谱以及色参数等研究了所制备荧光粉的结构和发光性能以及x值对荧光粉性能的影响。XRD图像表明当x=1和x=0时样品为CaMoO4和SrMoO4单一相。SEM图像表明在750℃下煅烧3h制备的样品粒径为0.2～1.0μm,适合固态发光器件的要求。监测576nm得到的样品的激发光谱由250～340nm之间的一个宽带和340～460nm之间的一系列尖峰组成。改变Sr/Ca的值,电荷迁移带激发峰位置发生变化,而窄带跃迁的激发峰强度发生变化。用350nm波长激发样品得到的发射谱由峰值位于480和576nm的两个窄带组成,它们是由4 F9/2→6 H15/2和4 F9/2→6 H13/2跃迁引起的。黄色发射峰和蓝色发射峰的强度比Y/B随着Sr/Ca比值的变化而变化。

SrAl_2O_4:Eu^(2+)的燃烧法合成及Dy_2O_3对其余辉性能的影响

添加适量尿素、硼酸等在500℃的低温下采用燃烧法合成了SrAl2O4:Eu2+长余辉发光材料,具有颗粒细小,发光性能好的优点。同时,对Dy2O3的掺杂量对其余辉性能的影响进行了探讨,结果表明:Dy2O3的掺杂摩尔分数为X=0.04时,余辉时间最长达500分钟。

基于KGdF_4:Dy^(3+)纳米材料检测土霉素的生物传感新方法

土霉素是一种广谱抗菌剂,该研究对其建立一种快速灵敏的荧光共振能量转移生物传感分析方法。以KGd F4:Dy3+纳米粒子为荧光能量供体,氧化石墨烯为荧光能量受体,基于氧化石墨烯对单链DNA的π-π共轭作用,使得适配体功能化的KGd F4:Dy3+纳米粒子与氧化石墨烯足够靠近,从而发生荧光共振能量转移,KGd F4:Dy3+纳米粒子的荧光被淬灭。当体系中存在土霉素时,土霉素优先与其适配体特异结合形成复合物,与氧化石墨烯结合能力减弱,使得KGd F4:Dy3+纳米粒子的荧光淬灭程度降低,据此可实现对土霉素的定量检测。该方法在土霉素浓度1~120 ng/m L范围内与体系荧光强度呈现良好的线性关系(R2=0.992),最低检出限为0.59 ng/m L;且特异性好、灵敏度高,已成功应用于实际样品中土霉素的测定。

Dy^(3+)掺杂NaYF_4纳米粒子的制备及其上转换发光性质

制备了Dy3+掺杂NaYF4上转换发光纳米晶体,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光(FL)光谱、红外光谱仪(FT-IR)对合成样品的结构、形貌和发光性能进行表征。探讨了稀土离子掺杂浓度和焙烧温度对NaYF4∶Dy3+纳米晶的结构、形貌和发光的影响。在776 nm红外光下激发样品,出现479,574 nm上转换发射峰,实现了蓝、绿上转换发光。绿光来自于Dy3+的4F9/2→6H13/2跃迁。

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料的喷雾热解制备及其表征

采用喷雾热解两段法制备了SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,并利用XRD、SEM、荧光长余辉亮度测试等方法分析了不同制备工艺条件下SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光材料的结构、形貌以及发光性能的变化。结果表明:采用喷雾热解两段法可制备出球形SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的晶体结构与α-SrAl2O4磷石英晶体结构相同。热解温度、还原温度、添加剂对产物的形貌、粒度分布、发光性能有较大影响。较之高温固相法,喷雾热解法制备的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+具有发光性能好、形貌好、粒度分布窄等优点。

泡沫塑料包覆SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉材料的耐水性能

利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料作为包覆材料,采用简单的物理包覆技术对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表面包覆。X射线粉末衍射、傅里叶红外光谱、激发发射光谱、热重分析、透射电子显微镜观察和耐水性能测试等实验结果表明,包覆层薄,厚度为5～10 nm,聚苯乙烯泡沫塑料的包覆质量分数为4.9%,包覆没有改变材料的内部结构,对材料的发光性能影响较小。包覆能有效改善材料的防水性能,经过15 h浸水后,材料初始发光强度依然达到5.02 cd/m2,余辉时间达到10 h以上。