Eu^(3+)-Tb^(3+)共掺杂SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O-Y_(2)O_(3)-P_(2)O_(5)玻璃陶瓷的制备与发光性能

采用高温熔融法制备Eu3+‑Tb3+共掺杂SiO2‑B2O3‑Na2O‑Y2O3‑P2O5前驱体玻璃。对前驱体玻璃粉末进行差示扫描量热(DSC)分析,确定玻璃陶瓷样品的热处理温度。前驱体玻璃热处理后,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析可知前驱体玻璃中有Na3.6Y1.8(PO4)3晶粒析出。利用荧光光谱对玻璃陶瓷样品的发光性能进行表征,同时分析了Tb3+离子的荧光衰减曲线,确定Eu3+、Tb3+离子的发光机理以及能量传递过程。通过对Eu3+‑Tb3+共掺杂玻璃陶瓷样品的发射光谱采集并用色坐标软件和色温计算程序,获得玻璃陶瓷样品的色坐标和相关色温。

Eu^(3+)、Si^(4+)共掺杂TiO_2光催化剂的协同效应

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了Eu/Ti/Si纳米光催化剂,并通过XRD、FT-IR、EPR等进行了表征.结果表明,掺入Eu3+和Si4+,阻止了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变,使TiO2的粒径减小,且Eu3+能够促进Si4+进入TiO2的晶格中.以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在不同光催化剂上的吸附常数,探讨了催化剂对甲基橙的吸附机理.Eu3+和Si4+的最佳掺入量分别为wEu=0.03%、wSiO2=39.06%,且Eu3+和Si4+同时掺入TiO2光催化剂产生协同效应.讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.

Li^+,Zn^(2+)共掺杂对Gd_2O_3:Eu^(3+)纳米粉结构和发光性能的影响

采用燃烧法制备出Li+,Zn2+掺杂的Gd2O3∶Eu3+纳米荧光粉,研究了掺杂离子对Gd2O3∶Eu3+的结晶性能、晶粒形貌和光致发光特性的影响。以X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、发射光谱和衰减时间谱等手段表征材料性能。结果表明,Li+,Zn2+掺杂可显著提高Gd2O3∶Eu3+纳米粉在611 nm处的发光强度,最大可达到未掺杂时的2.5倍。发光增强的主要原因可归结为3个方面:(1)使晶粒由单斜相向更利于发光的立方相转变;(2)氧空位的敏化剂作用;(3)掺杂离子的助熔剂效应,使晶粒的结晶性能提高、粒径增大,从而降低表面态引起的发光猝灭。

近紫外激发具有颜色可调的Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉

本文采用固相法在500℃合成了Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉,并通过XRD,SEM,吸收,激发和发射光谱研究了其结构、形貌和发光特性.XRD和SEM结果表明在500℃下即可成功合成纯四方相片层结构的Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉.吸收光谱表明掺杂Er^(3+)/Eu^(3+)离子使BiOCl形成杂质能级;激发光谱显示该荧光粉具有来自于基质BiOCl价带(VB)到导带(CB)跃迁的优异宽带近紫外激发特性.在380 nm近紫外光激发下,同时获得了Er^(3+)离子和Eu^(3+)离子的特征发射峰,其中发光中心位于410 nm(~2H_(9/2)→~4I_(15/2)),525 nm(~2H_(11/2)→~4I_(15/2)),554 nm(~4S_(3/2)→~4I_(15/2)),673 nm(~4F_(9/2)→~4I_(15/2))的发射峰来自于Er^(3+)离子的跃迁,而581 nm(~5D_0→~7F_0),594 nm(~5D_0→~7F_1),622 nm(~5D_0→~7F_2),653 nm(~5D_0→~7F_3),699 nm(~5D_0→~7F_4)的发射峰则来自于Eu^(3+)离子的跃迁.值得注意的是,与传统Er^(3+)/Eu^(3+)掺杂的材料不同,该荧光粉还具有独特高效的紫光(Er^(3+))和长波红光(Eu^(3+))发射特性,分析表明这与BiOCl的结构有关;并且通过改变掺杂浓度,实现了发光颜色由黄绿光→黄光→橙红光的调节.研究结果表明Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉有望成为一种潜在的近紫外激发白光LED荧光粉.

Eu^(3+)、Ga^(3+)共掺杂SiO_2基质材料的制备及其发光性质

通过溶胶-凝胶方法制备了稀土离子Eu3+和Ga3+共掺杂的SiO2材料;利用IR、XRD等研究了材料的结构,结果表明材料属于非晶态,800℃退火后样品的主要结构仍为SiO2的网状结构。400℃退火的样品在393nm激发下发射光谱显示了Eu3+的特征发射光谱,产生3条明显谱带,分别是576nm(5D0-7F0),588nm(5D0-7F1),612nm(5D0-7F2)。588nm(5D0-7F1)处的跃迁在800℃退火后发生猝灭,这是因为发光中心Eu3+的化学环境由于掺入Ga3+离子而发生了改变。Ga3+的共掺杂使材料在460nm处发射较强蓝光,在同一材料中实现了蓝色和红色的共发射。材料在460nm处蓝色荧光的强度随激发波长的增大而先增强后减弱。Ga3+或Eu3+的掺入量不同时,除发射强度不同外,材料的发射谱图基本相同。通过实验还确定800℃的退火温度为最佳退火温度。

Eu^(3+)/Sm^(3+)共掺聚合物PMMA中敏化效应的研究

研究了Eu3 +/Sm3 +共掺聚合物PMMA中Sm3 +对Eu3 +发光的敏化效应,实验采用改进的本体聚合法制备得到了Eu3 +/Sm3 +共掺聚合物PMMA,并对其荧光光谱和荧光寿命进行了分析.荧光光谱分析发现,Sm(TTFA)3的加入大大增强了Eu3 +的特征发光,表明Sm3 +对Eu3 +的荧光有很强的敏化效应,文中对其敏化过程进行了探讨与分析,提出了两种可能的敏化机理.荧光寿命分析表明,在共掺情况下,掺杂浓度对荧光寿命没有明显的影响,寿命范围在300 ～400μs之间.

Bi^(3+)共掺和能量传递对BaY_2Si_3O_(10):Eu^(3+)发光的调制和增强

荧光粉BaY_2Si_3O_(10):Bi^(3+),Eu^(3+)经高温固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi^(3+)共掺下BaY_2Si_3O_(10):Eu^(3+)的激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带(CTB)和系列Eu^(3+)的f-f窄吸收峰,发射谱为Eu^(3+)的~5D_0—~7F_J橙-红光发射。当用285 nm紫外光激发时,Bi^(3+)到Eu^(3+)间存在有效的能量传递,导致Bi^(3+)的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱,而Eu^(3+)的橙-红光发射显著增强;随着Eu^(3+)浓度的增加,能量传递效率也随之提高。最佳Eu^(3+)浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi^(3+)共掺时明显改善和提升荧光粉在电荷转移带(200~350 nm)的激发效率。Bi^(3+)到Eu^(3+)间主要的能量传递机制是通过四极-四极相互作用实现,并且能量传递的临界作用距离是1.604 nm。

Eu^(3+)与V共掺杂SiO_2材料的制备及其发光性质

利用溶胶-凝胶技术制备Eu3+、V共掺杂的SiO2材料,通过差热-热重分析、傅立叶红外光谱、X射线衍射、激发光谱与发射光谱等测试手段对粉末的晶型、结构、发光性质进行研究.结果表明:材料属于非晶态,800℃退火后Eu3+、V共掺杂的SiO2样品的结构基本稳定,只存在SiO2的网状结构;激发光谱显示,Eu-O电荷迁移带随着V掺杂量的增加而消失,产生强度较大的320 nm处的7F0→5H3跃迁;发射光谱显示,随着V的掺入,最佳激发波长由393 nm向320 nm转移,同时出现了467 nm,577 nm,588 nm,612 nm处的发射峰,它们分别归属于Eu3+的5D2→7F0跃迁与VO43-的蓝色发射的叠加跃迁、Eu3+的5D0→7F0跃迁5、D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁,实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光.同时发现,VO43-对Eu3+的发光有较好的敏化作用,并通过所得的能级图对样品的跃迁机理进行了分析.

Eu^3+,Tb^3+共掺杂的NaGd(WO4)2颜色可调荧光粉的水热合成及发光性质研究

在不添加任何模板剂的情况下,采用温和水热法,制备了一系列NaGd0.96-x(WO4)2∶0.04Tb3+,xEu3+(x=0,0.005,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14,0.16,0.18)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光分光光度计分别对所得样品的物相结构、形貌粒度及发光性能进行分析表征。结果表明:所合成的样品为NaGd(WO4)2的纯相,属四方晶系白钨矿结构。其形貌为规整的四方盘形,尺寸均一、分散性良好。系列样品均能被近紫外光有效激发,通过改变NaGd(WO4)2中Eu^3+/Tb^3+的掺杂浓度,实现了对荧光粉发光颜色由绿色到红色的全色调控。

溶胶-凝胶法制备Eu^(3+)-Ce^(3+)共掺杂TiO_2及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Eu^(3+)-Ce^(3+)共掺杂TiO_2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物、用正交试验方法考察了内部因素和外部因素对掺杂样品的光吸收和光催化性能的影响,同时采用XRD、FE-SEM、UV-Vis吸收谱等表征了样品结构与性能。结果表明,最佳的实验方案是热处理温度为550℃、Ce^(3+)的掺杂量为0.02mol%、Eu^(3+)的掺杂量为0.2mol%,最佳的外部环境是共掺杂TiO_2纳米粉体光催化剂加入量为0.15 g/50 mL、亚甲基蓝溶液的初始pH值及浓度分别为6.5和10 mg/L。样品的晶粒尺寸在20 nm左右,共掺样品的光催化率明显比单掺和未掺样品的高,且吸收边向可见光红移了53nm左右。共掺样品对亚甲基蓝降解反应符合一级动力学模式。共掺样品光催化率的提高归因于Eu^(3+)和Ce^(3+)的协同作用,一方面增加有效的空穴电子数;另一方面可使样品吸收更低能量的波长而被激发。

Ce^(3+)-Tb^(3+)共掺的含NaLuF_4纳米晶的氟氧化物微晶玻璃荧光的特性

采用传统的熔融淬冷法在空气气氛下成功制备了Ce3+-Tb3+共掺的含有新型立方相Na Lu F4纳米晶的微晶玻璃.通过XRD分析可知微晶玻璃中析出的是与立方相Na YF4同构的新型立方相Na Lu F4纳米晶.利用TEM观察到纳米晶粒均匀地分布在玻璃基质中,大小约为20 nm.利用荧光光谱及寿命曲线系统地研究了样品的荧光特性.在315 nm近紫外光激发下,通过有效的能量传递,在Ce3+-Tb3+共掺样品中不仅得到了Ce3+的近紫外光发射,还得到了Tb3+的黄绿光发射.另外,析晶之后,共掺样品的发光强度得到了增强,这可以归因于部分稀土离子进入到了析出的立方相Na Lu F4纳米晶中.研究结果表明,该微晶玻璃是一种优异的发光基质材料,在光电子领域中具有潜在的应用价值.

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.

利用溶胶凝胶法测定Eu^(3+)(Tb^(3+))和phen共掺杂的杂化材料的特性

合成了一系列Eu3+（Tb3+）和phen共掺杂的杂化材料,并对其发光性能进行了考察.在所有样品中除了掺杂浓度为1％的样品外,其余材料均为透明块状且无裂纹,所有材料在紫外灯照射下,发出明亮的红光（Eu3+掺杂）和绿光（Tb3+掺杂）.

Dy^(3+),Eu^(3+)共掺杂BaWO_4荧光粉的合成及荧光性能研究

采用微波共沉淀法,合成了BaWO_4:Dy^(3+),Eu^(3+)系列荧光粉.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)等分析手段分别对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征.研究了激活剂离子的物质的量之比、助剂等反应参数对BaWO_4:Dy^(3+),Eu^(3+)发光性能的影响.实验结果表明,随着Eu^(3+)在掺杂稀土离子中的物质的量之比增大,Dy^(3+)的发射峰逐渐减弱,而Eu^(3+)的发射峰逐渐增强,说明Dy^(3+)和Eu^(3+)之间存在能量传递.结构控制剂的添加有助于发光强度的增强,当添加L-谷氨酸为结构控制剂,激活剂离子的物质的量之比为1∶2时,具有最大发光强度.

Dy^(3+),Eu^(3+)共掺杂NaLa(WO_4)_2白色荧光粉的发光性能研究

利用共沉淀法合成了Dy^(3+)、Eu^(3+)共掺杂的NaLa(WO_4)_2荧光粉,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、荧光分析仪对荧光粉的性能进行了分析测试。结果表明,在393 nm波长激发下,添加0. 188 g的PVP作为表面活性剂,同时控制金属离子浓度在0. 06 mol/L时NaLa(WO_4)_2荧光粉与其他浓度样品比较有较好的发光性能样品呈多孔状,孔大且分布较为均匀,因此调控Dy^(3+)和Eu^(3+)物质的量之比可以对NaLa(WO_4)_2:Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉的色坐标进行有效的调节,当Dy^(3+)/Eu^(3+)的掺杂比为1:1时NaLa(WO_4)_2荧光粉的色坐标为(0. 327,0. 341)接近标准白光色坐标(0. 33,0. 33),是有望用于暖白光LED的候选材料。

Li^+、Na^+和Eu^(3+)共掺Lu_2O_3的制备及发光特性研究

用高温固相法合成了不同掺杂浓度的Li^+、Na^+和Eu^(3+)共掺Lu2O3闪烁体发光材料,使用XRD进行结构表征,用扫描电镜观察了样品形貌,测量了激发光谱、发射光谱,分析了Li+、Na+和Eu3+的掺杂浓度以及温度对合成样品发光强度的影响。结果显示,Li^+、Na^+掺杂摩尔分数分别为2.5%和1%,在800℃空气中煅烧2 h制备的Lu2O3∶5%Eu~ (3+)样品的发光最强。在同样条件下,比单掺2.5%Na+的样品发光强度提高1.89倍,比单掺2.5%Li+的样品发光强度提高3.97倍,比不掺Li+和Na+的样品发光强度提高6.43倍。

Er^(3+)/Eu^(3+)及Yb^(3+)/Er^(3+)/Eu^(3+)共掺杂硼硅酸盐玻璃的上转换发光分析

采用高温固相烧结法制备了Er3+/Eu3+共掺杂和Yb3+/Er3+/Eu3+共掺杂系列硼硅酸盐玻璃样品。在978 nm半导体激光器抽运下,测量了样品的光致发光谱,分析了上转换机制。结果表明:随着Er3+浓度的增加,Eu3+的595 nm光谱强度增强;Eu3+的692 nm光谱强度随Yb3+浓度增加而增强,并明显强于595 nm光谱。Er3+/Eu3+、Yb3+/Eu3+之间的能量传递和合作上转换等机制导致Eu3+离子上转换发射。

金属Li^+、Na^+、Eu^(3+)共掺Gd_2O_3纳米粉末发光特性研究

用固相法制备不同浓度的Na^+、Li^+和Eu^(3+)共掺Gd_2O_3纳米粉末,测量了该粉体的XRD、SEM、激发光谱和发射光谱,分析了样品的微观结构、形貌,研究和讨论了不同浓度的Li^+、Na^+、Eu^(3+)共掺杂Gd_2O_3纳米粉体的光致发光特性.实验结果表明,与Gd_2O_3:Eu^(3+)相比,单掺Li^+、Na^+和Li^+、Na^+共掺Gd_2O_3:Eu^(3+)的纳米粉的发光强度显著提高.

双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器的实验研究

通过采用长度为 2m、入纤功率为 1W的双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤作为增益介质所进行的双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤激光器的实验 ,得到了波长为 15 6 3.5 96nm、功率为 2 4

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器中能量上转换的抑制

通过对掺Er3+和Er3+/Yb3+共掺光纤激光器的输出功率进行数值模拟发现 :高浓度的Er3+/Yb3+共掺光纤激光器的最大量子转换效率比同等浓度下的掺Er3+光纤激光器的最大量子转换效率高出一倍。说明由于Yb3+的加入 ,Er3+/Yb3+共掺光纤激光器有效地抑制了能量上转换 。