Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)/ZnO复合物的制备及其光催化性能的研究

通过溶胶凝胶、水热法合成了上转换发光剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)掺杂的ZnO复合物可见光催化剂,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)进行表征.以甲基橙染料为研究对象,研究了Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)/ZnO复合物在可见光照射的光催化活性.此外,还研究了焙烧温度、焙烧时间、可见光照射时间和强度、染料溶液初始浓度和催化剂的用量对甲基橙染料降解率的影响.结果表明,加入上转换发光剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)有效提高了降解率,且催化剂的用量为1.00g/L时降解效果最好.

Er^(3+)：Y_3Al_5O_(12)/ZnS复合物的制备及其光催化活性

分别通过溶胶凝胶、水热法合成了上转换发光材料Er3+Y3Al5O12和Er3+Y3Al5O12/ZnS复合物,并采用XRD和SEM进行表征,研究了Er3+Y3Al5O12/ZnS在可见光照射下降解次甲基蓝的催化活性。讨论了Er3+Y3Al5O12掺杂量、可见光照射时间、光照强度、催化剂的量、处理温度和处理时间对降解率的影响,并且与单一ZnS可见光光催化性能进行了比较。结果表明,加入上转换发光材料Er3+Y3Al5O12后降解率大幅度增加,且它掺杂量为10%时对染料废水的降解效果最好。

Co^(2+),Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)晶体的生长及其吸收特性

应用中频感应提拉法成功生长出新型的Co2+,Er3+:Y3A l5O12晶体。研究了室温下晶体的吸收光谱性能。结合Er3+:Y3A l5O12晶体的光谱,并利用调Q判据对Co2+,Er3+:Y3A l5O12晶体调Q特性进行了简单的分析。结果表明Co2+,Er3+:YAG晶体是一种很有潜力的自调Q激光晶体。

助熔剂对Y_3Al_5O_(12)∶Ce荧光粉性能的影响

在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉Y3Al5O12∶Ce(YAG∶Ce),研究了助熔剂对YAG∶Ce荧光粉发光特性的影响。XRD的测量结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG∶Ce荧光粉的晶化,并且不引入杂相。选择BaF2和H3BO3同时使用效果要好于单独使用一种助熔剂。助熔剂的加入可增大YAG∶Ce荧光粉的激发和发射光谱强度,并能有效降低荧光粉的中心粒径(D50)控制粉体的粒径分布,适用于白光LED的制造。

溶胶-凝胶法合成Y_3Al_5O_(12):Ce^(3+),Tb^(3+)稀土荧光粉的研究

采用溶胶－凝胶法在低温下合成了 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：０．０８Ｃｅ３＋； ０．１２Ｔｂ３＋稀土荧光粉．通过 Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析及激发、发射光谱测试结果表明：合成的粉末为ＹＡＧ晶体结构，粉体 的最大激发峰为２７３ｎｍ，最大发射峰为５４５ｎｍ，色坐标为：ｘ＝０．３３１；ｙ＝０．５５８，在２７３ｎｍ的紫 外光激发下发出明亮的绿光．

Y_3Al_5O_(12)∶Eu^(3+)磷光体的溶胶凝胶法合成及发光特性

以金属烷氧基化合物为原料,采用溶胶 凝胶法在1000℃下合成了Eu3+掺杂的Y3Al5O12(YAG)磷光体。利用TG DSC,XRD和发光光谱等对样品进行了表征。结果表明,YAG∶Eu3+的晶相形成温度为991℃。Eu3+在非晶态和晶态YAG中的发射光谱有明显差异。研究了Eu3+含量和烧结温度对Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2发射峰强度的影响。随煅烧温度的升高和Eu3+浓度的增加,Eu3+发射峰强度增强。

用3种方法合成Y_3Al_5O_(12)∶RE^(3+)(RE=Eu,Dy)发光粉的对比研究

以金属硝酸盐为反应原料 ,分别采用柠檬酸 凝胶法、共沉淀法和固相法制备了YAG和YAG∶RE3+ (RE =Eu ,Dy) (1% ,摩尔分数 )发光粉 ,并通过XRD ,TG DTA和发光光谱对样品进行了表征。柠檬酸 凝胶法、共沉淀法和固相法制备的YAG和YAG∶Eu的晶相形成温度分别是 80 0和 90 0℃。Eu3+ 在非晶态和晶态YAG中其激发和发射光谱有明显差异 ,在一定温度范围内 ,发光强度随烧结温度的升高而增强。由于碳杂质的存在 ,90 0和 10 0 0℃下柠檬酸 凝胶法制备样品的发射强度较其他两种方法低。

激光区熔定向凝固Al_2O_3/Y_3Al_5O_(12)(YAG)共晶的组织与断裂韧性

采用激光区熔高温度梯度快速定向凝固技术从熔体中直接制备Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶自生复合陶瓷，以研究其在超高温度梯度（1．0×10^6K／m）下的快速凝固组织特征及与激光工艺参数的关系，并对其力学性质进行分析．研究结果表明：凝固组织强烈地受激光扫描速度与功率密度的影响，当二者匹配时，Al2O3相和Y3Al5O12（YAG）相呈现均匀一致，连续分布的层状耦合共晶结构，共晶间距细小（1～2μm），且随扫描速度的增大逐渐减小；所制备的Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶陶瓷硬度高达19．5GPa，断裂韧性达到3．6MPa·m^1/2。

精细粒度Y_3Al_5O_(12):Tb荧光材料的燃烧法合成及其特性

以尿素作燃料采用快速燃烧法,得到了YAG:Tb材料的前驱粉末.对前驱粉末热处理后,合成了YAG:Tb荧光材料.通过XRD、SEM和PL光谱等技术,测定了该材料的结构、形貌及发光特性.虽然制备过程中没有加入助熔剂,但该材料的化学纯度明显得到提高.YAG:Tb荧光粉的颗粒精细、分布均匀,粒径在1-2μm之间.分析了YAG:Tb和YAG:Ce,Tb的发光特性.

溶胶-凝胶法引入烧结助剂制备SiC-Y_3Al_5O_(12)复相陶瓷

以碳化硅、六水硝酸钇、九水硝酸铝和六次甲基四胺为主要原料,通过溶胶-凝胶法引入Al2O3和Y2O3复合烧结助剂,液相烧结制备得到SiC-Y3Al5O12(Y3Al5O12简称YAG)复相陶瓷。采用DTA、TEM、XRD等分析测试技术研究了溶胶-凝胶法引入复合烧结助剂过程及复合烧结助剂对SiC-YAG陶瓷的烧结性能、力学性能、物相组成与显微结构的影响。结果表明:干凝胶在920℃左右已完全转变成YAG相,最终获得的YAG粒径小,并均匀分散在SiC表面的SiC-YAG复合粉体;复合粉体先干压、再等静压成型后,在1860℃下烧结45min,所制得复相陶瓷的相对密度达到了96.5%,抗弯强度达到486MPa,断裂韧性达到5.7MPa·m1/2。

静电纺丝法制备Y_3Al_5O_(12)纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维在900℃焙烧10 h,获得了晶态的YAG纳米纤维.XRD分析表明,YAG纳米纤维属于立方晶系,空间群为Ia3d.SEM分析表明,PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为175 nm;YAG纳米纤维的直径约为75 nm,长度大于100μm.该技术可以用来制备其他稀土石榴石型化合物纳米纤维.

浮区法Y_3Fe_5O_(12)晶体生长及其性能

本文报导了用浮区法生长Y_3Fe_5O_(12)(YIG)晶体的生长工艺。分析了用这种方法生长YIG晶体的优点。同时测量了用浮区法生长的YIG晶体的透过率和旋光度分别为68％和220°/mm。

Dy3+和Ce3+共掺Y3Al5O12荧光粉的制备及发光性质

用高温固相法制备了YAG:5%Dy^3+以及(Ce 0.01 Dy y Y 0.99-y)3A15O12(y=0%,1%,3%,5%,7%,9%)荧光粉。XRD结果表明,NH 4Cl、LiCl、H3BO3三种助熔剂比较,添加H3BO3可有效降低YAG晶体的结晶温度,有效阻止中间相YAlO 3的形成。H3BO3做助熔剂在1450℃煅烧6 h制备的Dy^3+和Ce^3+掺杂Y 3Al 5O 12荧光粉具有单一YAG立方相结构,且随Dy^3+掺杂浓度增加,(420)衍射峰逐渐向小角度偏移。在583 nm监测下;与单掺1%Ce^3+样品比较,Ce^3+与Dy^3+共掺样品在342 nm处的吸收均减弱;与单掺5%Dy^3+样品比较,Ce^3+与Dy^3+共掺样品在351 nm处的吸收明显增强。351 nm激发下,随Dy^3+掺杂浓度增加,Ce^3+与Dy^3+共掺样品中Ce^3+在526 nm处的发射强度逐渐减小,而在583 nm处的发射强度先增加后减弱,这说明351 nm激发下,Ce^3+与Dy^3+共掺样品中存在Ce^3+向Dy^3+的部分能量传递。465 nm激发下,Ce^3+与Dy^3+共掺杂样品中只出现Ce^3+的发射峰,且随Dy^3+浓度增加,Ce^3+发光减弱。当Dy^3+离子浓度为3%时,Ce^3+与Dy^3+共掺样品中Dy^3+相对光强达到最大,此时Ce^3+→Dy^3+能量传递效率为15.7%。405 nm激发下,随Dy^3+掺杂浓度增加,合成粉体中Ce^3+的寿命逐渐减小。经计算,Ce^3+→Dy^3+能量传递临界距离为3.464 nm,为电四极-电四极相互作用的共振能量传递。

静电纺丝制备Y_3Al_5O_(12)∶Tb^(3+)发光纳米纤维

采用静电纺丝制备了非晶态的PVP(polyvinyl pyrrolidone)/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Tb(NO3)3]复合纳米纤维,经900℃焙烧10 h后,获得了单相石榴石型的Y3Al5O12∶Tb3+(简称YAG∶Tb3+)发光纳米纤维,直径约70 nm,长度大于100μm.当焙烧温度高于550℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为86.7%.YAG∶Tb3+发光纳米纤维在273 nm的紫外光激发下,发射出Tb3+离子特征的543 nm的明亮绿光.讨论了YAG∶Tb3+发光纳米纤维的形成机理.该技术可以用来制备其他石榴石型化合物纳米纤维.

共沉淀法制备稀土石榴石Ln_3Al_5O_(12)(Ln=Y,Ce,Yb)

以Y2O3、Yb2O3、Al(NO3)3.9H2O和Ce(NO3)3.6H2O为原料,NH4HCO3、NH3.H2O做复合沉淀剂,用共沉淀法制备纳米稀土石榴石Ln3Al5O12(LnAG,Ln=Y,Ce,Yb)粉体。用TG/DTA、XRD、SEM、TEM等手段对LnAG前驱体及煅烧后的粉体进行表征。结果表明,用上述方法在1 000℃煅烧3h可得到分散性好、形状规则且粒径为50nm左右的Y3Al5O12、Yb3Al5O12、Y2.9Ce0.1Al5O12石榴石粉体,但不能得到Ce3Al5O12石榴石,合成石榴石粉体的最佳煅烧温度为1 050℃以上。

Y_3Al_5O_(12):Eu^(3+)荧光粉表面包覆SiO_2的研究

采用化学均相沉淀法在YAG:Eu3+荧光粉表面包覆了SiO2。利用XRD、SEM、Zeta电位分析、傅里叶红外光谱和荧光光谱等手段对包覆处理前后的样品进行了测试和表征。结果表明:SiO2包覆层紧密附着在荧光粉表面,而不改变YAG:Eu3+荧光粉的晶体结构和发光中心;并通过改善荧光粉的表面状态,在一定程度上提高了荧光粉的发光强度。

布里渊散射深入研究Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)晶体中的磁振子和声学声子(英文)

我们选用x =0 ,0 1 4 ,0 36 ,0 5 4 ,和 0 92的Y3 xBixFe5O12 系列单晶 ,开展了比早期实验更为深入的布里渊散射研究。实验发现对于Bi YIG晶体 ,照射在样品上小于 5mW的激光功率为最佳激发功率。布里渊散射结果表明Y3 xBixFe5O12 晶体中的磁性能和机械性质与Bi含量密切有关。此实验观测到了两种体波性质的磁振子 ,一个是热激发的自旋波 ,另一个被确认为静磁模。实验还发现声学声子的散射强度和声速随Bi含量的增加而减少。

镥铝石榴石(Lu_3Al_5O_(12)∶Pr)晶体的生长及发光性能

用提拉法生长出了直径45 mm的Lu_3Al_5O_(12)∶1%Pr(LuAG∶Pr)石榴石闪烁晶体。测试了该晶体不同部位样品的吸收谱、激发发射光谱和多道能谱等。对晶体的吸收波段、发光峰位和激发波长及其对应的Pr离子中电子的跃迁能级进行了指认。测得LuAG∶Pr晶体在137Cs放射源激发下的闪烁衰减时间为29 ns,光产额约为10800±540photons/MeV,光致发光衰减时间为21.93 ns。LuAG∶Pr晶体样品的热释光(TSL)曲线证实晶体中存在较多的能够束缚电子的浅陷阱。

(Y_(0.99-x)Ce_(0.01)Gd_x)_3Al_5O_(12)-Al_2O_3共晶的生长和性能研究

采用光学浮区法生长了质量较好(Y0.99-xCe0.01Gdx)3Al5O12-Al2O3共晶,直径约为7 mm,长度约为25 mm。通过XRD分析,结果表明共晶中只有Al2O3和YAG两种晶相;通过SEM观察表明,两种晶相在三维空间交错生长,形成自生互穿网络结构,共晶间距为10μm左右。在室温下,进行了发射光谱和荧光寿命的测试,发现随着Gd3+浓度的增加,发射光谱发生了红移,最大发射波长从555 nm移至570 nm,荧光寿命为65 ns附近,并测试了共晶荧光体与大功率蓝光芯片匹配所得的光色性能。

溶胶凝胶法制备的Y_3Al_5O_(12):Tb^(3+),Ce^(3+)的光学性能及能量传递研究

用溶胶凝胶法制备了一系列不同掺杂浓度的Y3Al5O12(YAG):Tb3+,Ce3+荧光粉,对其物相、光学性能和能量传递进行了研究。多晶粉末X-射线衍射结果表明,所有样品均为YAG晶相,没有其它杂相。当样品在Tb3+的特征激发峰273 nm激发时,除了Tb3+的特征发射外,还观察到位于467 nm的YAG基质的电荷迁移带、位于520 nm的Ce3+的2D3/2,5/2→2F5/2,7/2跃迁,这说明可能存在Tb3+到Ce3+的单向非辐射能量传递。通过监测共掺样品520 nm的发光,得到273 nm的激发峰,使得Tb3+(5D3)到Ce3+(2Di,i=5/2,3/2)的单向非辐射能量传递得到验证;并且随着掺杂Tb3+浓度的增大,273 nm激发峰增强。同时,Ce3+掺杂YAG:Tb3+并没有使Tb3+发光增强,相反YAG:Tb3+,Ce3+中Tb3+发光与YAG:Tb3+相比有1个数量级的减弱,造成这种情况的可能原因,一是Tb3+到Ce3+的单向非辐射能量传递,使得Tb3+发光减弱;二是Ce3+掺杂YAG:Tb3+后基质所多吸收的能量传给了Ce3+而非Tb3+。