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。

LEDs用KSr_4(BO_3)_3∶Eu^(2+)荧光粉的发光性质

采用固相法合成了KSr4(BO3)3∶x Eu2+(KSB∶x Eu2+)荧光粉,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及光致发光光谱分别研究了样品的晶相、形貌及发光性质。XRD研究结果表明制备的样品为正交晶系的KSr4(BO3)3单相。当Eu2+的掺杂摩尔分数x为1.5%时,在激发光谱250~550 nm范围内观察到了两个宽带激发,可归属为Eu2+的4f7-4f65d1跃迁;在400 nm激发下,发射谱呈现出一个不对称的黄色发射带,峰值位于560 nm处,可归属于Eu2+的4f65d1-4f7跃迁。因在KSr4(BO3)3化合物中存在3个Sr格位,根据其光谱特征可推测发射谱中非对称的发射带来源于多个Eu2+发光中心。

具有持续反应活性的g-C_(3)N_(4)/Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)复合材料的光学-催化行为研究

为促进环境友好型光催化技术的应用推广,通过热解聚合方式将g-C3N4负载于多孔Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)蓝色长余辉荧光粉上,制备具有持续反应活性的g-C_(3)N_(4)/Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)复合材料。首次采用累积污染物降解效率等一系列指标评价材料在光照及暗态下综合去除污染物效果。通过微观表征手段和NO去除试验研究了单组分复配质量比对复合材料的光学及催化性能的影响。结果表明,g-C_(3)N_(4)的复合对Sr_(2)MgSi_(2)O_(7):Eu^(2+),Dy^(3+)的荧光强度和余辉性能产生了不利影响;但光照下,提高的光生载流子分离效率和光吸收能力使复合材料的光催化活性增强;暗态下,内在光源Sr_(2)MgSi_(2)O^(7):Eu^(2+),Dy^(3+)的存在赋予了复合材料持续去除NO的能力,该能力的持续时间与余辉亮度、光催化活性有关。本研究有助于推动持续活性光催化体系的发展。

Mg_(3)Ca_(3)(PO_(4))_(4):Eu^(2+)蓝色荧光粉的合成及发光特性研究

采用常规高温固相反应合成法,在炭热还原气氛下制备Mg_(3)Ca_(3)(PO_(4))_(4):Eu^(2+)荧光粉材料.通过测量激发光谱、发射光谱等光谱学手段,对所制备荧光粉样品的发光性质进行研究,讨论激发光波长、Eu^(2+)离子的掺杂浓度等因素对荧光粉光致发光性能的影响.结果显示,Mg_(3)Ca_(3)(PO_(4))_(4):Eu^(2+)在275 nm~350 nm宽带范围内存在高效吸收,在400 nm~500nm内有很强的蓝色荧光发射.该材料可作为潜在的蓝色荧光材料,在LEDs彩色显示等领域有广泛用途.

Ln_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu(Ln=La,Gd,Y)的VUV-UV激发和辐射发光

本文报道了Ln7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu(Ln =La ,Gd ,Y)在VUV UV区的激发光谱及Eu3 + 在可见区的发射光谱。其激发光谱包括基质在真空紫外区的激发带和激活剂离子在紫外区的Eu3 + O2 -电荷迁移带 ,随La3 + ,Gd3 + ,Y3+ 离子半径逐渐减小 ,Eu3 + O2 -电荷迁移带的重心位置逐渐向高能量方向移动 ,Gd7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu和Y7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu在真空紫外区的吸收与Eu3+ O2 -电荷迁移带位于紫外区的吸收的比值要高于在La7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中的这个比值。激发能可被基质吸收 ,传递给激活剂离子 ,得到Eu3 + 的红光发射。在Gd7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中 ,5D0 →7F1的发射强度较强 ,在Y7O6(BO3) (PO4 ) 2 ∶Eu中 ,5D0→7F2 和5D0 →7F3的跃迁较强。

H_3BO_3添加量对SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)蓄光性能的影响

采用共沉淀法制备SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+蓄光材料,研究了H3BO3添加量对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+蓄光性能的影响.XRD和光学性能测试结果表明,硼酸添加量为5wt%的样品结晶完全,其初始亮度达到5000mcd/m2,余辉时间大于8h,随着硼酸添加量增加,样品结晶程度降低、发光强度逐渐下降、余辉衰减速度加快.因此添加适量硼酸可以改善SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的结晶性能和发光性能,过量添加硼酸将导致样品严重结块,SrAl2O4相减少、发光性能大大降低.

N^＋(N=Li,Na,K)对发光材料M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4：Eu^3＋光谱的影响

采用高温固相反应方法在空气中制备了M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+红色发光材料,测量结果显示,材料的主发射峰均位于613 nm处,监测613 nm发射峰时,所得材料的激发光谱相同。研究了Li+,Na+和K+对M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料激发与发射光谱的影响,结果显示,加入Li+,Na+和K+后,M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料的激发与发射光谱的峰值位置并不发生变化,但材料的激发与发射光谱的峰值强度均得到了不同程度的增强。在Li+,Na+和K+掺入浓度相同的条件下,研究发现,与加入Na+和K+时相比,加入Li+时,M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料的激发与发射光谱的峰值增强效果最明显。进而研究了Sr3Y2(BO3)4∶Eu3+材料发射峰强度随Li+掺杂浓度的变化情况,结果表明,随着Li+掺杂浓度的增大,Sr3Y2(BO3)4∶Eu3+材料发射峰强度先增大后减小,在Li+浓度为5 mol%时到达峰值,约为未掺杂时的两倍。

H_3BO_3对微波等离子体法合成SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)的影响

采用微波等离子体法合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,探讨了H3BO3的加入对材料的光谱性能、余辉性能、相组成结构、微观形貌的影响。结果表明,适量的添加助溶剂H3BO3,有利于增强材料的发光强度,延长余辉时间,但过量的添加反而会导致发光性能下降。本试验确定硼酸的最佳添加量为10%。综合检测分析结果推断,硼酸加入后在高温下大部分形成液相,并通过液相传质促进晶体生长,提高基质的结晶程度,同时促进稀土离子Eu2+,Dy3+进入晶格并使其分布更均匀;而少部分则会进入晶格发生B取代Al,引起晶体场畸变,从而提高了材料的发光强度和长余辉特性。

柠檬酸燃烧法制备Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu^(3+)荧光粉及特性研究

以柠檬酸为络合物及助燃剂,使用简单的凝胶燃烧法,通过调整B2O3用量,制备出了不同含量Eu3+掺杂的Sr3 Y2(BO3)4基红光荧光粉。对所得样品进行了X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DTA),扫描电镜分析(SEM)及荧光光谱分析(FDS)。分析结果显示,样品的烧结温度比固相法降低了100℃,且其粉体的分散性和颗粒度都得到了改善,并且得到Eu3+最佳的掺杂浓度为12mol%。

绿光发射NaZr_(2)(PO_(4))3:Eu_(2+)荧光粉的制备及光致发光性能研究

以高温固相合成法制备Eu^(2+)掺杂NaZr_(2)(PO_(4))3:x Eu^(2+)(NZPO:x Eu^(2+))荧光粉,通过XRD(X射线衍射)、PL(光致发光光谱)、SEM(扫描电子显微镜)、荧光寿命等表征手段,对合成样品的物相、结构和发光性能进行研究。结果表明,NZPO:x Eu^(2+)的晶体结构属于三方晶系,空间群为R-3 c(167),在400 nm近紫外激发下,得到发射峰为500 nm的绿光发射。Eu^(2+)的最佳掺杂浓度为0.04,NZPO:0.04Eu^(2+)发射谱对应的CIE色坐标为(0.236,0.508),色纯度为33.7%,表明NZPO:x Eu^(2+)荧光粉可作为白光LED的潜在绿光发射材料。

Eu^(3+)掺杂Ca_(2)ZrSi_(4)O_(12)的红色荧光粉性能分析

采用高温固相法制备Ca_(2(1-x))ZrSi_(4)O_(12):2x Eu^(3+)系列红色荧光粉,并对样品的物相结构、荧光特性、热稳定性和色坐标进行实验分析。分析结果表明:红色荧光粉Ca_(2)ZrSi_(4)O_(12):Eu^(3+)可以被紫外光或蓝光激发,并在612 nm处表现出较强的红光发射;Eu^(3+)的最佳掺杂浓度为60%,浓度淬灭机理归因于电四级-电四极相互作用;样品在室温到453 K这一温度范围内有较为良好的热稳定性;所有样品色坐标均位于红色发光区域。表明Eu^(3+)掺杂Ca_(2)ZrSi_(4)O_(12)荧光粉在白光LED领域具有潜在的应用前景。

Lu_(2)(MoO_(4))_(3):Eu^(3+)荧光粉的制备及热增强发光

采用固相法制备了Lu_(2)(MoO_(4))_(3):Eu^(3+)系列红色荧光粉,利用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)和荧光光谱(PL)仪对制备荧光粉的结构、形貌、元素组成及光致发光性能进行表征与分析。实验结果表明Eu^(3+)成功掺入基质晶格中并得到Lu_(2)(MoO_(4))_(3):Eu^(3+)纯相样品,荧光粉颗粒大小在2μm左右。制备温度依赖样品光致发光结果表明1000℃下制备Lu_(2)(MoO_(4))_(3):Eu^(3+)样品发光性能最好。煅烧时间依赖样品光致发光结果表明1000℃下煅烧时间为6 h时样品发光效果最好。反常于荧光粉发光热猝灭现象,Lu_(2)(MoO_(4))_(3):Eu^(3+)样品在外界测试温度为250℃左右时出现热增强发光现象,与Lu_(2)(MoO_(4))_(3)负热膨胀特性有关。

GdPO_(4)·nH_(2)O∶Eu^(3+)发光粉的水热合成及发光性能研究

采用水热法制备系列GdPO_(4)·nH_(2)O∶Eu^(3+)发光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱等分析方法对样品的结构、形貌和发光性能进行表征。研究了初始溶液pH、水热反应温度和反应时间等对发光粉的结构和发光性能的影响。XRD和SEM分析结果表明,合成的样品均为六方结构的GdPO_(4)·nH_(2)O,发光粉均为棒状形貌。pH对GdPO_(4)·H_(2)O∶Eu^(3+)的结构和形貌有一定影响。激发光谱研究结果表明,激发带主要来自于Eu-O的电荷迁移带,发射光谱的主发射峰来自于~5D_0→^(7)F_(1)磁偶极跃迁。不同pH条件下合成的样品,由于Eu^(3+)离子周围局域环境的不同而导致电荷迁移带和发射峰相对强度有所不同。水热反应温度和时间也影响Eu^(3+)离子的周围局域环境。

溶胶-凝胶法合成SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+)发光材料及其影响因素

SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+)是商用的绿光长余辉发光材料,在许多领域具有实际的应用。本文采用溶胶-凝胶法制备SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+)材料,通过控制变量法指导学生分析铝/锶投料比、铝/尿素投料比和煅烧气氛等几个关键因素对SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+)的发光性质和氧化还原性质的影响。SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+)材料的溶胶-凝胶法的最佳合成条件是化工生产的重要参数,本教学工作有助于培养学生的科学研究的思路和实验操作能力,研究工作也为优化SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+)材料的品质和发光性能提供重要的参考意义。

LaPO_(4):Eu^(3+)/Ba^(2+)荧光材料的制备及其性能探究

LaPO_(4):5%Eu^(3+)/x%Ba^(2+)荧光材料是通过水热法制取获得。所制取的试样均采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱仪对其晶体结构和荧光性能进行分析,并探讨反应体系酸碱度值和Ba^(2+)的掺杂量等。相关结果表明:水热法制取的Ba^(2+)共掺杂LaPO_(4):5%Eu^(3+)试样,均是正磷酸盐单斜晶系独居石结构纯相。LaPO_(4):5%Eu^(3+),1.5%Ba^(2+)试样在波长为255 nm紫外光的激发下,发出具有强烈Eu^(3+)的特征光。Ba^(2+)的掺杂量直接影响到LaPO_(4):5%Eu^(3+)试样的荧光强度,当Ba^(2+)掺杂量超过1.5%时,LaPO_(4):5%Eu^(3+),x%Ba^(2+)试样将会出现浓度猝灭现象。在此过程中,制取工艺条件对试样荧光性能有明显影响,在反应体系酸碱度值为2的强酸性环境可以获得荧光性能优异的试样。且LaPO_(4):5%Eu^(3+),1.5%Ba^(2+)试样位于595 nm的发射峰相对强度较LaPO_(4):5%Eu^(3+)试样提高74.3%。

La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu^(3+)/Tb^(3+)荧光材料的制备及其光致发光性能

采用优化的高温固相方法制备了稀土离子Eu^(3+)和Tb^(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2系荧光材料,并对其物相行为、晶体结构、光致发光性能和热稳定性进行了详细研究。结果表明,La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu^(3+)材料在紫外光激发下能够发射出红光,发射光谱中最强发射峰位于616 nm处,为5D0→7F2特征能级跃迁,Eu^(3+)的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为(0.610 2,0.382 3);La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Tb^(3+)材料在紫外光激发下能够发射出绿光,发射光谱中最强发射峰位于544 nm处,对应Tb^(3+)的5D4→7F5能级跃迁,Tb^(3+)离子的最优掺杂浓度为0.15,对应的CIE坐标为(0.317 7,0.535 2)。此外,对2种材料的变温光谱分析发现Eu^(3+)和Tb^(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2荧光材料均具有良好的热稳定性。

SO_4^(2-)/BO_3^(3-)掺杂对NaGd(MoO_4)_2∶Eu^(3+)荧光粉发光性能影响的研究

采用柠檬酸钠为表面活性剂的水热法制备了NaGd(MoO4)2∶xEu^(3+)(x=10%,20%,30%,40%)和NaGd(MoO4)2∶7%Eu^(3+),ySO2-4/BO3-3荧光粉,对所制备样品的晶相、形貌、发光性质进行了表征。XRD分析表明NaGd(MoO4)2∶xEu^(3+)和NaGd(MoO4)2∶7%Eu^(3+),ySO2-4/BO3-3荧光粉均为四方相的白钨矿结构;红外光谱测试发现有SO2-4/BO3-3的特征吸收峰,这表明SO2-4/BO3-3被成功掺入基质;荧光光谱测试说明,在NaGd(MoO4)2基质中Eu^(3+)掺杂量为30%时发光最强;通过研究NaGd(MoO4)2∶7%Eu^(3+),ySO2-4/BO3-3荧光粉的发射光谱,发现适量的SO2-4/BO3-3掺杂会使Eu^(3+)的特征发射增强,且掺杂10%SO2-4或10%BO3-3后可以减少3%左右的Eu^(3+)掺杂,起到了节约稀土掺杂量的作用。

Eu^(3+)/Dy^(3+)共掺Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉的发光性质研究

稀土掺杂发光材料一直是科研领域研究的热点,被广泛应用于白光LED、温度传感、显示显像、新能源和激光等领域。基质的结构对于稀土离子光致发光特性有非常重要的影响,在众多发光基质材料中,硼酸盐具有透光范围宽、光学损伤阈值高、较好的热稳定性和化学稳定性等优点。碱土-稀土金属硼酸盐Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)具有出色的光学性能,对其发光性能的研究具有重要意义。稀土离子Eu^(3+)具4f^(6)电子层,是一种典型的下转换发光中心离子,常被选作红色发光材料的激活剂。Dy^(3+)具4f^(9)电子层,也是一种典型的下转换发光中心离子,在紫外光激发下,在蓝色光区和橙色光区有较强的荧光发射。采用高温固相法合成了Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)/Dy^(3+)荧光粉,通过XRD和SEM对样品的结构和形貌进行了表征,XRD结果表明,1000℃烧结5 h,H_(3)BO_(3)过量20%为最佳制备条件,且少量的Eu^(3+)和Dy^(3+)掺杂并未改变Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)的晶格结构。SEM图像表明Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)基质的平均晶粒尺寸为2~4μm,10%Eu^(3+)单掺和5%Eu^(3+)/5%Dy^(3+)双掺样品与基质Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)的SEM图像相比,形貌和尺寸并没有发生明显的改变。Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的发光结果表明,分别在395和466 nm激发下,浓度为5%,10%和15%的Eu^(3+)单掺Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉的主要发光位于593和613 nm的红光发射,峰强度随着Eu^(3+)浓度的增加呈现先增加后降低的变化形式,掺杂浓度为10%时发光强度最大,说明存在浓度猝灭现象。色坐标结果显示,激发波长由395 nm变化到466 nm,Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的发光颜色从橙红色向红色转变。引入Dy^(3+)后,Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)/Dy^(3+)样品的发射光谱出现Dy^(3+)的486 nm的蓝光发射(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2))和576 nm的橙光发射(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)),并且随着Dy^(3+)浓度的增加,对Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(1,2,3,4)跃迁有抑制作用。色坐标结果显示通过调整掺杂离子Eu^(3+)和Dy^(3+)的比例可实现Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)/Dy^(3+)荧光粉的颜色从红色区域向橙色区域转变,说明其在显示方面具有良好的应用前景。

Luminescent characteristics of Ba_3Y_2(BO_3)_4:Eu^(3+) phosphor for white LED

The Ba3Y2（BO3）4：Eu^3＋ phosphor was synthesized using a high temperature solid-state reaction method and the luminescent characteristics were investigated. The emission spectrum exhibited one strong red emission at 613 nm, corresponding to the electric dipole 5D0-TF2 transition of Eu^3＋, under 365 nm excitation. The excitation spectrum of 613 nm indicated that the Ba3Y2（BO3）n：Eu^3＋ phosphor was effectively excited by ultraviolet （UV） （254, 365 and 400 nm） and blue （470 nm） light. The effect of Eu^3＋ concentration on the 613 nm emission of the Ba3Y2（BO3）n：Eu^3＋ phosphor was measured. The results showed that the emission intensity increased with increasing Eu^3＋ concentration, and then decreased. The CIE color coordinates of Ba3Y2（BO3）4：Eu^3＋ phosphor were x=0.641 and y=0.359 at 15 mol.% Eu^3＋.

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。