红色荧光粉CaWO_(4)∶Eu^(3+),Bi^(3+)的制备和光学性能的研究

本文采用高温固相法合成了一系列红色荧光粉CaWO_(4)∶Eu^(3+),Bi^(3+)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等手段,对样品的晶体结构、微观形貌、光学性能、能量传递方式、荧光寿命和热稳定性进行了表征。结果表明,当Eu^(3+)和Bi^(3+)的掺杂浓度分别为7%和2%时(摩尔分数),荧光粉红色发光(615 nm)最强,理论计算得到荧光粉的平均颗粒尺寸为50.27 nm,这与电子显微镜观察结果相符合。能量传递方式以电偶极-电四极相互作用为主,对CaWO_(4)∶7%Eu^(3+),yBi^(3+)(y=0~6%)系列荧光粉进行了荧光寿命测量,发现它们荧光寿命基本相同,都在0.56 ms左右。对CaWO_(4)∶7%Eu^(3+),2%Bi^(3+)荧光粉在不同温度下的光谱进行比较,并且计算相应的色度坐标,当温度升高时,色度坐标整体左移,发光强度有所变弱,但整体来说热稳定性较好。较好的热稳定性和明亮红光发射表明该荧光粉可以作为潜在商用红光荧光粉。

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。

植物补光灯用Sr_(3)LiSbO_(6):Mn^(4+),Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性能

目的:探究一种新型植物补光灯用荧光粉的制备与发光性能。方法:采用高温固相法制备红色荧光粉Sr_(3)LiSbO_(6):Mn^(4+),Eu^(3+),分析其XRD、SEM、发光性能、热稳定性、寿命衰减和色度坐标。结果:制得的荧光粉可被305 nm紫外光激发,其中Sr_(3)LiSbO_(6):0.2%Mn^(4+),14%Eu^(3+)具有最佳发光强度,并在698 nm处呈现强的红光荧光辐射。同时探究样品的浓度猝灭效应,将猝灭归因于偶极-偶极(d-d)相互作用。探讨样品的热稳定性,在155℃下的发光强度为室温下的64.5%。同时对样品的荧光寿命和CIE进行系统分析,结果表明利用最佳荧光粉封装的LED呈现强的红光荧光辐射。结论:制得的Sr_(3)LiSbO_(6:)Mn^(4+),Eu^(3+)荧光粉是一种新型LED红色荧光材料。荧光发射谱与植物光敏色素P fr和P r的光谱比对表明,基于该荧光粉封装的LED在植物照明方面具有较好的应用前景。

退火温度对LiBaPO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的结构及发光性能影响

采用溶胶-凝胶法制备了Li Ba PO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉,通过热重-差热分析(TG-DTA)、傅里叶变换红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱对荧光粉的结构、发光性质进行表征。TG-DTA结果表明在700℃之后可形成Li Ba PO_(4)相。IR谱图证实了PO_(4)^(3-)离子的存在。XRD结果表明:温度变化会引起衍射峰不同程度的劈裂;Eu^(3+)掺杂浓度会对样品晶相有影响,掺杂浓度较小时样品出现杂相,随着掺杂浓度增加,样品为纯相六方晶系Li Ba PO_(4)。TEM结果表明随着浓度的增加,材料颗粒会发生一定程度的团聚。荧光结果表明:由于活化剂在不同温度下的晶体结构和配位环境的差异,制备的Li Ba PO_(4)∶Eu^(3+)在不同的退火温度下最佳激发波长不同,其主导的能级跃迁也有所差异,且Eu^(3+)引起的浓度猝灭情况也随之而变。CIE计算结果表明,随着退火温度升高,样品色纯度逐渐变好。Li Ba PO_(4)∶Eu^(3+)可被394 nm长波紫外光有效激发,说明其在白光发光二极管领域有潜在的应用价值。

白光LED用红色发射荧光粉Gd2(MoO4)3：Eu^3＋制备与表征

以NH4F为助熔剂采用固相反应法合成了Eu3+掺杂的-αGd2(MoO4)3荧光粉。研究了引入不同含量助熔剂时对材料的结晶、荧光粉颗粒粒径、表面形貌及光谱性质的影响。实验结果表明,引入重量比为3%时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;同时,随着助熔剂量的增加Eu3+离子在晶体中所处的格位对称性发生了变化;另外,通过Eu3+掺杂浓度变化的结果讨论了Eu3+的浓度猝灭行为。光谱测量的结果表明,该荧光粉与其他商品荧光粉不同,其最有效的激发波长不在电荷迁移带范围,而是465和395 nm跃迁,该荧光粉可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的红色荧光粉的候选材料。

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)

Zn^(2+)掺杂对GdTaO_4:Eu^(3+)荧光粉结构和发光性能的影响

采用高温固相反应法制备了掺杂不同浓度Zn2+的GdTaO4:Eu0·1荧光粉,研究了Zn2+掺杂对Gd-TaO4: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)、扫描电子显微镜(SEM)、激发-发射谱、衰减时间谱等方法对其性能进行了表征。结果表明,Zn2+掺杂可显著提高GdTaO4:Eu3+的光致发光强度,当掺杂浓度x=0·01时,光强被提高至2·7倍,可归因于的Zn2+进入了GdTaO4:Eu3+基质晶格,产生了一定浓度的氧空位以达到电荷平衡,并导致发光中心Eu3+的晶格场发生畸变;当x=0·13时,光强提高至3·2倍,且其衰减时间被缩短至40%,可归因于Zn2+的助熔剂效果;但当x>0·13时,ZnO和GdTa7O19杂相的出现将导致发光强度减弱和衰减时间延长。另外,初步探索表明,Li2CO3和KCl的共掺杂能进一步提高GdTaO4:Eu0·1,Zn0·13的发光强度。

白光LED用BaWO_4∶Eu^(3+)荧光粉的制备与光谱性能研究

采用水热法合成前驱体WO_(3!)·0.34H2O,以此前驱体分别采用水热法和高温固相法合成Ba WO_4∶Eu^(3+)荧光粉,并对此荧光粉的光谱性能进行了研究。实验结果表明:水热法制备的荧光粉Ba WO_4∶Eu^(3+)与高温固相法制备的荧光粉具有相同的光谱性质;荧光粉Ba WO_4∶Eu^(3+)的激发和发射光谱都是Eu^(3+)的f→f的特征峰,激发光谱的峰位分别为416 nm、464 nm、535 nm,且464 nm吸收最强;发射光谱的峰位分别为578 nm、592 nm、612 nm、703 nm,且612 nm的发射最强;由浓度实验得知其猝灭浓度为20at%。此荧光粉可与蓝光LED相匹配的红色荧光粉,可掺杂在传统白光LED(蓝光LED+黄色荧光粉YAG:Ce)中增加红光发射,弥补其显色性低的缺陷。

Ga_2S_3∶Eu^(2+)和SrGa^(2+x)S_(4+y)∶Eu^(2+)系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3∶Eu2+和SrGa2S4∶Eu2+系列荧光粉。发现Ga2S3∶Eu2+的发射峰位于570nm附近,SrGa2S4∶Eu2+的发射峰位于535nm附近。同时进一步探讨了SrGa2+xS4+y∶Eu2+体系中,过量的Ga对发光的影响,通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中;通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4∶Eu2+发射峰的位移,而是增强其在400～520nm处激发峰的强度,从而增强Eu2+在535nm处的发光强度。

白光LED用红色荧光粉Li(MoO_4)_2:Eu^(3+)的制备及表征

以H3BO3助熔剂采用高温固相反应法制备了LiMo2O8∶Eu3+红色荧光粉。通过XRD、SEM及激发和发射光谱对样品进行了研究,结果表明,引入助熔剂为3 wt%时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;光谱测量的结果表明,在近紫外、蓝光激发下,能发射出615nm的红光,具有较高的色纯度。因此,可作为目前已商品化的白光LED的红色补偿荧光粉,也可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的红色荧光粉的候选材料。

水热法制备PEG-400辅助下的Bi^(3+)敏化NaLa(WO_4)_2∶Eu^(3+)荧光粉及其发光性能研究

本文通过PEG-400辅助水热合成了NaLa(WO_4)_2∶Eu^(3+)-Bi^(3+)红色荧光粉,并且运用XRD、SEM、EDS、PL等测试手段对荧光粉体的结构、形貌、荧光性能进行了表征。实验结果表明:在pH=7.0~10.0范围内,可以制备出纯相的NaLa(WO_4)_2∶Eu^(3+)-Bi^(3+)。当Eu^(3+)的掺量达到5mol%,产品呈现为分散性较好的四方状微晶,粒径为5~6μm。增加Bi^(3+)的掺量,产物形貌向圆球状转变。在λ_(ex)=396 nm的波长激发下,粉体发出强烈红光,此时的Eu^(3+)位于NaLa(WO_4)_2晶体中非反演对称中心位置。当Bi^(3+)的掺杂量为0.8mol%时,Eu^(3+)的荧光强度提升了近4.2倍,持续增加Bi^(3+)掺量,会出现浓度猝灭现象。不仅如此,关于铋离子桥:WO_4^(2-)→Bi^(3+)→Eu^(3+)的级联能量传递机理也进行了探究。

固相反应法制备Al_(18)B_4O_(33):Eu^(3+)红色荧光粉

用固相反应法在Al2 O3-B2 O3体系中合成基质Al1 8B4O33,对不同烧成温度和保温时间所得基质样品用XRD进行物相分析 ,分析结果表明在 1 1 0 0℃左右样品中有大量Al1 8B4O33生成 ,并首次用固相反应法合成荧光粉Al1 8B4O33:Eu3+,用扫描电镜对基质和荧光粉进行了形貌分析 ,Al1 8B4O33:Eu3+的荧光光谱测试结果表明 ,荧光光谱的最强发射峰为 61 8.2nm ,此外 ,还发射5 91 .86nm、61 3.39nm、698.1 1nm、70 3nm的可见光 ,Al1 8B4O33:Eu3+是一种发光强度较高的红色荧光粉 .并对该荧光粉的发光机理作了初步分析 .

烧结温度和掺杂浓度对Y_4Zr_3O_(12)∶Eu^(3+)荧光粉发光性质的影响

采用溶胶凝胶法制备了Y_4Zr_3O_(12)∶Eu^(3+)纳米荧光粉,分别采用XRD、TEM和荧光光谱仪对样品的结构、形貌和发光性能进行了表征,探讨了烧结温度和Eu^(3+)掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响。结果表明,样品可以被394 nm和467 nm的激发光有效激发。样品的最佳烧结温度和Eu^(3+)离子的最佳掺杂摩尔分数分别为1 400℃和18%。浓度猝灭主要归因于电偶极-电偶极相互作用。

NH_4Cl助熔剂对固相合成MgMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉结构与发光性质的影响

以MgMoO_4为基质,Eu^(3+)为激活剂,NH_4Cl为助熔剂,采用高温固相法合成白光LED用MgMoO_4:Eu^(3+)红色荧光粉。通过差示扫描量热与热重分析(DSC/TG)研究合成荧光粉的最佳温度,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)研究荧光粉的结构,并用荧光光谱仪对荧光粉的发光效果进行检测。结果表明:用NH_4Cl作为助熔剂,合成MgMoO_4:Eu^(3+)荧光粉的最佳温度为900℃。添加NH_4Cl后,MgMoO_4:Eu^(3+)荧光粉的结构得到优化,颗粒呈椭球形,粒径约为0.5~1μm。395 nm和465 nm波长激发的发射光谱由一系列尖峰组成,分别位于592 nm(~5D_0→~7F_1),615 nm(~5D_0→~7F_2)和699 nm(~5D_0→~7F_4)处,其中615 nm处的发射峰强度最大,属于Eu^(3+)的超灵敏电偶极跃迁。添加NH_4Cl可明显提高MgMoO_4:Eu^(3+)荧光粉的激发与发射峰的强度,最佳添加量(n(NH_4Cl)/n(MgO))为1%,此时发射光谱的强度是未添加NH_4Cl时的7倍左右,395 nm激发的发射光谱对应的最佳Eu^(3+)浓度为0.1,465 nm激发的发射光谱对应的最佳Eu^(3+)浓度为0.15。

YVO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的溶胶-凝胶法制备及其在手印显现技术中的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备出了YVO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉,在高温下对YVO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉进行退火处理以改善其发光性能。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计对YVO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的微观结构和发光性能进行表征和测试。结果表明:退火后的YVO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉具有明亮的红光发射,将高性能的YVO_(4)∶Eu^(3+)荧光粉应用于手印显现技术中,可实现潜在手印的显现,且清晰度高。

近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:Gd^(3+),Tb^(3+),Eu^(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

采用液相沉淀法制备了近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Tb^(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Eu^(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)荧光粉,利用XRD、SEM、荧光光谱以及色坐标分析研究了所制备荧光粉的结构、形貌和发光性能。XRD分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Tb^(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Eu^(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)荧光粉样品属单斜晶系。荧光光谱分析表明,Sr_2SiO_4:Gd^(3+),Tb^(3+),Eu^(3+)的激发光谱包括200~300nm的宽带吸收峰和Tb^(3+)、Eu^(3+)的系列吸收峰。在243nm、354nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Tb^(3+)的发射光谱由Tb^(3+)的~5D_4→~7F6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5(548nm,绿光)和~5D_4→~7F4(588nm,黄光)跃迁发射峰组成。在243nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.06Eu^(3+)的发射光谱由Eu^(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。在243nm、252nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)的发射光谱由Tb^(3+)的~5D_4→~7F_6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5 (548nm,绿光)、~5D_4→~7F_4(588nm,黄光)和Eu^(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F_2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。色坐标分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd^(3+),0.03Tb^(3+),0.03Eu^(3+)是很好的近紫外光激发的三色发光荧光粉。

GdAl_3(BO_3)_4:Eu^(3+)红色荧光粉的结构和荧光特性

用溶胶凝胶法合成GdAl3(BO3)4:Eu3+红色荧光粉.晶化温度为960℃,晶化时间为2 h;用X射线衍射进行结构表征,并用Jade5程序对GdAl3(BO3)4:Eu3+粉末样品的X射线衍射数据进行了指标化.结果表明:GdAl3(BO3)4:Eu3+为六方晶系,晶胞参数a=9.299 2 nm,c=7.257 7 nm;荧光性能测试结果为:室温613 nm监测,其激发光谱峰为:270,391,400,472,542,728,766和791nm.在270 nm激发下,最大发射峰为613 nm.

微波辅助液相法制备CaMoO_4:Eu^(3+)荧光粉

采用微波辅助液相沉淀法制备了Ca_(1-x)Mo O_4:Eu^(3+)_x(0.05≤x≤0.09)系列红色荧光粉.通过荧光光谱仪、SEM、XRD测试和表征了该荧光粉的荧光性能、形貌、结构.结果表明,当Eu^(3+)掺杂量为0.07,烧结温度为900℃,保温时间为3 h时,可获得性能最佳的荧光粉,在395 nm和465 nm波长激发下,在616 nm处出现了很强的发射峰,对应于Eu^(3+)的~5D_0→~7F_2的跃迁.采用微波辅助液相沉淀法制备的荧光粉发光强度高于高温固相法所制备的荧光粉,适合白光LED用红色荧光粉.

Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy^(3+),Eu^(3+)单基质白光荧光粉的制备与发光性能

为了探究在Dy^(3+)掺杂Ba_3Y(PO_4)_3荧光粉中共掺Eu^(3+)离子对其发光性能的影响,我们采用传统高温固相法制备了一系列Dy^(3+)、Eu^(3+)单掺杂和共掺杂Ba_3Y(PO_4)_3荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、荧光发射光谱和荧光衰减曲线对样品进行了表征。结果表明,所制备的荧光粉呈闪铋矿立方相。在近紫外光激发下,Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy^(3+)发射光谱在487和578 nm处有两个窄带发射峰,呈冷白光发射;Ba_3Y(PO_4)_3∶Eu^(3+)发射光谱的窄带发射位于594和616 nm处,呈发橙红光。在Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy^(3+),Eu^(3+)中,由于Eu^(3+)离子补偿Dy^(3+)冷白光发射所缺的红色组分,从而实现了色纯度高、色温适中的暖白光发射。进一步探索了Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉发光机理。所制备的Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy^(3+),Eu^(3+)单基质白光荧光粉在白光近紫外激发白光二极管(UVWLED)领域具有潜在应用价值。

氮化硼对氟铝酸锶红色荧光粉Sr_3AlO_4F∶Eu^(3+)荧光性能的影响

利用氮气保护高温固相法合成一系列氟铝酸锶红色荧光粉Sr3-xEuxAl1-yByO4-yNyF,利用氮化硼BN取代基质中的部分Al2O3,改变基质组成和内部结构,使基质晶格发生畸变,进而影响Eu3+离子的发光性能。利用X射线粉末衍射仪、光电子能谱、扫描电镜以及荧光分光光度计对所合成样品的物相结构、组成、形貌以及荧光性能进行表征,研究BN的掺杂对荧光性能的影响,发现一定量的BN进入基质能起到增强Eu3+发光的作用。初步对BN氮化对红光增强的机理进行了探讨。