荧光粉MPO4∶Eu3+,Bi3+/Tb3+(M=La,Gd,Y)的结构及发光性能研究

采用高温固相法合成了一系列MPO4∶Eu3+,Bi3+(M=La,Gd,Y)及MPO4∶Tb3+(M=La,Gd,Y)荧光粉材料,用X射线衍射(XRD)仪对样品结构进行了表征。所合成的LaPO4和GdPO4属单斜晶系,而YPO4属体心立方晶系。用Diamond软件对结构进行分析并绘出了晶胞结构。对样品发光性质的研究结果表明,虽然MPO4(M=La,Gd,Y)均属于正磷酸盐,但由于晶格结构不同,其发光性质也不同。立方晶系的YPO4更有利于掺入其中的稀土离子的发光,Bi3+离子的引入能够明显改善样品的发光性能。

ZnWO4∶Eu3+,Dy3+白色荧光粉的微波水热合成及其发光性能

采用微波水热法快速合成了Zn0. 9975-xWO4∶0. 0025Eu3+,x Dy3+(x=0,0. 0025,0. 005,0. 01,0. 02)一系列单一基质白色荧光粉。通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜、荧光分光光度计、光谱分析仪等对样品进行分析表征。结果表明:在180℃下仅用2 h即可合成单斜晶系黑钨矿结构的Zn WO4∶Eu3+,Dy3+纯相,且有较高的结晶度;样品颗粒为类球形,尺寸在50 nm左右。在303 nm的紫外光激发下,该荧光粉可以同时产生WO24-、Dy3+和Eu3+的特征发射,主峰分别位于472 nm、583 nm和617 nm。当样品组成为Zn WO4∶0. 0025Eu3+,0. 005Dy3+时,其色坐标为:x=0. 3359,y=0. 3064,接近理想白光,色温:5290 K。

Mg2+、Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+荧光粉的发光性质

采用微波加热固相法合成了Mg2+、Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+荧光粉。利用XRD对样品的晶体结构进行表征,通过荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行检测和分析。结果表明,Mg2+、Zn2+、Eu3+掺杂CaWO4不影响CaWO4基质的四方晶相。395nm激发下,与CaWO4∶2%Eu3+样品比较,分别掺杂0.5%的Mg2+或Zn2+的样品发光强度提高了1.3倍和2.1倍;与3%Mg2+或3%Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3粉体发光比较,当Eu3+浓度增加为3%时,粉体的发光强度分别提高了7.3倍和14.8倍;与CaWO4∶3%Eu3+样品比较,3%的Mg2+或Zn2+掺杂后的样品光强分别提高了1.2倍和1.3倍。262nm比395nm激发同一样品的Eu3+的5D0能级寿命有所增加。与单掺2%Eu3+样品比较,随着Mg2+或Zn2+掺杂浓度增加,样品荧光寿命先增加后减小。同样激发波长下,与Mg2+或Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3+样品荧光寿命相比,Eu3+浓度增加为3%时,样品的荧光寿命明显变短。

Na＋,Li＋,Bi3＋掺杂CaWO4∶Eu3＋荧光粉的制备及发光特性

采用微波辅助加热法合成了Na^+,Li^+,Bi^(3+)掺杂的CaWO_4∶Eu^(3+)荧光粉.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的微观结构进行了表征,利用荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行了测试和分析.结果表明,掺杂浓度(摩尔分数)均为3.75%的Eu^(3+),Na^+,Li^+,Bi^(3+)掺杂的CaWO_4均保持了基质的四方晶相结构.Na^+,Li^+,Bi^(3+)单掺杂或共掺杂后的样品比CaWO_4∶Eu^(3+)样品颗粒度分别有不同程度的增加.在393 nm光激发下,掺杂Eu^(3+),Na^+及掺杂Eu^(3+),Li^+样品的发光强度比CaWO_4∶Eu^(3+)的发光强度分别提高了1.8倍和1.2倍,共掺杂Eu^(3+),Li^+,Na^+及Eu^(3+),Li^+,Bi^(3+)的样品发光均有所减弱.在254和393 nm光激发下,掺杂Li^+的CaWO_4∶Eu^(3+)样品的荧光寿命最短.同一样品在393 nm光激发下的荧光寿命短于254nm光激发下的荧光寿命.

SrY2O4：Eu3＋超细荧光粉的制备及光致发光性能研究

采用OP-10(表面活性剂)/异戊醇(助表面活性剂)/水/环已烷(油)W/O微乳液为反应器,以草酸盐沉淀为前驱物制备了SrY2O4∶Eu3+超细荧光粉。通过热重及差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱观测,研究了SrY2O4∶Eu3+超细荧光粉的制备条件、形貌以及光致发光性能。XRD结果表明,1000℃烧结2h可得到SrY2O4纯相。扫描电镜照片显示颗粒基本为橄榄球形,粒径约为70nm^100nm。分别以250nm和260nm的近紫外光激发样品,SrY2(1-x)O4∶Eu2x3+超细荧光粉发出明亮的红光,对应于Eu3+的4f-4f跃迁,当Eu3+的掺杂浓度为9%(摩尔分数,下同)时,在610nm和615nm处的发光强度最大,而5D0→7F0和5D0→7F1跃迁的分裂表明Eu3+在SrY2O4晶格中占据了Y3+的两种不同格位。

白光LED用红色发光粉CaWo4:Eu3的制备与发光性质的研究

采用化学共沉淀法制备了纳米晶CaWO4:Eu3+发光粉体。在不同掺杂浓度、不同煅烧温度的系列样品均具有Eu3特征的强室温红光荧光发射。通过调节煅烧温度和掺杂摩尔分数来调控近紫外和蓝光吸收强度,进而调控用395nm的近紫外光和465nm的蓝光激发样品所得红光发光强度。研究结果显示:所制备的纳米晶CaWO4:Eu3+发光粉体可以被紫外和蓝光发光二极管有效激发,且可作为红光发光二极管用荧光粉。

NaYF4∶Eu3+纳米粒子和六棱柱的水热控制合成与发光性质

以柠檬酸三钠为螯合剂,通过控制反应条件,利用水热法分别合成出立方相NaYF4：Eu^3＋球形纳米粒子和六角相NaYF4：Eu^3＋六角微米棱柱。利用X射线粉末衍射（XRD）、场扫描电子显微镜（SEM）、红外吸收（FTIR）,以及发光光谱等手段对产物的物相结构、形貌和荧光性能进行了分析。结果显示产物的晶格结构和柠檬酸分子的选择性吸附是晶体形貌可控的主要原因。在395nm光激发下,NaYF4：Eu^3＋样品显示出较强的橙色（588nm）和红色（614nm）发光,分别来自于Eu^3＋离子5↑D0→7↑F1和5↑D0→7↑F2的跃迁。从5↑D0→7↑F2与5↑D0→7↑F1跃迁的强度比可以推断在立方相纳米粒子的晶格中Eu^3＋离子更多地占据反演中心的格位。

Li＋共掺杂GdTaO4∶Eu3＋发光增强效应的研究

测量了不同浓度Li+共掺杂下GdTaO4∶Eu3+荧光粉材料的X射线衍射谱(XRD)、发射光谱以及红外透射谱,并应用Judd-Ofelt理论,由发射光谱得到Eu3+的光谱跃迁强度参数Ω2。发现Li+共掺杂有助于提高GdTaO4∶Eu3+的发光强度,当x=0.06和0.10时,612 nm处的发光强度分别被提升了1.7倍和1.5倍。发光增加的原因是因为Li+的助熔剂效应有效提高了GdTaO4材料的结晶性能,并抑制了Gd2O3和Ta2O5杂相的产生,而非所推测的掺Li+引起了配位场对称性降低,从而导致宇称禁戒的放宽。此时Gd0.92-xLixTaO4∶Eu30.+08材料不仅结晶性能较好,而且Gd2O3和Ta2O5杂相也相对较少,故而发光增强最为明显。

碱土金属离子对红色长余辉材料Y2O2S∶Eu3+,M2+ (M=Mg,Ca,Sr,Ba),Ti4+纳米阵列发光性能的影响

采用溶胶凝胶模板法制备红色长余辉发光材料Y2O2S∶Eu3+,M2+(M=Mg,Ca,Sr,Ba),Ti4+纳米阵列,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分光光度计、照度计分别研究了不同二价离子掺杂下所合成样品的物相、形貌及发光性能。结果表明:样品排列整齐有序,管径大小统一;不同的二价离子种类没有改变晶体结构和发射峰的位置,但对余辉性能有较大的影响。用324 nm波长光激发样品,由于Eu3+的5D0→7F2跃迁,最强的红色发射峰位于626 nm处;不同离子掺杂样品的余辉性能按Ba2+、Ca2+、Sr2+、Mg2+的顺序递加,其中二价离子为Mg2+时,余辉时间长达287 s(≥1 mcd/m2),表现出最佳的余辉性能。

NaGd(MoO4)2:Eu3+红色荧光粉的制备及发光性能研究

本文采用溶胶凝胶法,以钼酸铵、硝酸钠、氧化钆、氧化铕作为原料合成NaGd(MoO4)2:Eu3+红色荧光粉。利用XRD对所合成的荧光粉进行结构分析,通过荧光光谱探究了样品的发光性能。结果表明:当退火温度为900℃,稀土离子Eu3+的掺杂浓度为8%时所制备的荧光粉具有最佳的发光效果。

CaMoO4:Eu3+纳米荧光粉的尺寸调控及光学性能研究

采用水热法制备了CaMoO4:Eu3+纳米荧光粉.研究了反应温度、反应时间和Eu3+掺杂浓度对CaMoO4:Eu3+纳米晶的颗粒尺寸以及光学性能的影响.利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis和PL对所得样品的相结构、形貌、光学吸收以及发光性能进行了表征.研究结果表明:所合成样品均为四方晶系白钨矿结构的CaMoO4纳米晶;一方面,随着水热反应温度的降低或者反应时间的缩短,CaMoO4:Eu3+纳米晶都表现出尺寸减小的趋势,荧光强度逐渐减弱,样品的紫外可见光吸收带边发生蓝移;另一方面,随着Eu3+掺杂浓度的增加,CaMoO4:Eu3+纳米晶的颗粒尺寸逐渐减小,样品的紫外可见光吸收带边出现红移.同时,在275nm的光激发下,CaMoO4:Eu3+荧光粉在614nm处的5D0→7F2跃迁具有最高的荧光强度,观察到红光发射,且发现其荧光猝灭摩尔浓度为6%.

YVO4:Eu3+球形荧光粉的合成与发光性能优化

采用水热法合成了YVO4:Eu3+红色荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)对荧光粉的晶体结构、形貌和发光性能进行表征。结果表明,在水热条件下合成了一系列四方锆石结构的Y1-xEuxVO4纳米晶,一次性粒径约为7nm,组装成球形形貌、分散性好、尺寸均一的颗粒,其平均粒径约为80nm。在316nm波长激发下,YVO4:Eu3+荧光粉最强发光峰位于619nm处,对应于Eu3+的5 D0→7F2电偶极跃迁,且Eu3+最佳摩尔分数为11%。

Eu3+掺杂CaMoO4柿子饼形貌荧光粉的可控发光以及能量传递研究

由于水热法在纳米晶合成方面具有优势,因此以硝酸钙、硝酸铕和钼酸铵为原料,采用水热法合成了Eu^3+掺杂CaMoO4的红色荧光粉。利用XRD、SEM和PL进行表征,研究Eu^3+掺杂摩尔分数对样品的结晶性、尺寸与形貌以及发光性能的影响。XRD分析表明,所合成样品CaMoO4:Eu^3+都为纯相白钨矿结构的CaMoO4。激发和发射谱图的测试结果表明CaMoO4:Eu^3+可以被近紫外光有效激发,实现高色纯度的红光发射。在掺杂摩尔分数范围内可以观察到从CaMoO4基质到Eu^3+离子的能量转移及浓度猝灭效应。当掺杂摩尔分数为5%时,CaMoO4:Eu^3+表现出最佳的发光性能,可以作为一种性能优良的红色荧光粉材料应用于白光LED领域。

熔盐法制备NaCa2Mg2(VO4)3:Eu3+白色荧光粉

采用熔盐法合成了NaCa2Mg2(VO4)3:Eu3+白色荧光粉,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和荧光光谱仪(FL)对样品的物相、形貌和发光性能进行了分析表征,结果表明:所得NaCa2Mg2(VO4)3:Eu3+样品为纳米棒状,平均直径约为50nm,平均长度约为100nm;在279nm紫外光激发下,NaCa2-xMg2(VO4)3:xEu3+的发射光谱由一个宽带谱(400~580nm)和若干个尖锐特征峰组成,宽带峰属于VO43-的3T2→1A1辐射跃迁,特征峰分别位于592 nm、612 nm、655 nm和710 nm处,属于Eu3+的5D0→7FJ跃迁,其中,对应于5D0→7F2跃迁的612nm发射峰强度最高。样品的最佳合成温度为600℃。当Eu3+掺杂量为x=0.100时,NaCa1.9Mg2(VO4)3:0.1Eu3+的色坐标(0.3242,0.3268)接近标准白光色坐标(0.333,0.333)。

Red Emitting Phosphor (Y, Gd) Bx Vi - x O4- x :Eu3 + with High Color Purity for Plasma Display Panels

(Y, Gd)BxV1- xO4-x :Eu3 + phosphors were prepared by solid state reaction. The red emission color purity of (Y, Gd)Bx V1 - x O4-x :Eu3 + phosphor is much better than that of the recent widely-used commercial red emitting phosphor (Y,Gd)BO3:Eu3+ and its relative emission intensity is 84% of the commercial phosphor (Y, Gd)BO3 :Eu3+. It is expected that (Y, Gd) Bx V1 -x O4: Eu3 + phosphor will be a promising candidate for PDP (plasma display panels) application.

Eu3+激活的钨酸盐荧光粉的制备及其发光性质的研究

针对目前半导体照明发光二极管中红色荧光材料发光性能存在的在近紫外区激发的光效不高,稳定性差,在制备和施用的过程中容易对环境造成污染等缺点,本论文立足实验室现有条件,旨在利用高温固相法合成Eu3+激活钨酸盐荧光粉(Sr9Gd2W4O24:Eu3+),并通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱等表征,以求合成适合近紫外荧光转换型LED用的新型、高效、稳定的钨酸盐红色荧光粉。结果表明:合成的钨酸盐红色荧光粉均具有高的热稳定性和优良的光致发光性能,是适合被～395nm附近的近紫外光激发的优良红色发光材料。

Bi^(3+)、Eu^(3+)共掺杂La_(4)GeO_(8)荧光粉的制备及可调发光

为了开发出高效稳定的单一基质白光发射荧光材料,本工作通过高温固相法成功合成了一系列La_(4)GeO_(8)∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉样品,并通过X射线衍射、室温光谱、变温光谱等手段研究了实验样品的结构与发光性能。研究发现,Bi^(3+)离子在该结构中占据两种不同的格位(Bi^(3+)(Ⅰ)和Bi^(3+)(Ⅱ)),且在紫外光激发下呈现两个峰值分别在475 nm和620 nm的宽带发射。对于Bi^(3+)、Eu^(3+)共掺样品,由于Bi^(3+)(Ⅰ)与Eu^(3+)之间的竞争吸收、Bi^(3+)(Ⅰ)至Bi^(3+)(Ⅱ)以及Bi^(3+)(Ⅱ)至Eu^(3+)的能量传递作用,可实现蓝色至红色、橙红色至红色的可调发光。特别地,样品La_(4)GeO_(8)∶0.07Bi^(3+),0.06Eu^(3+)在313 nm光激发下可获得CIE值为(0.335,0.319)的优异白色发光。此外,该白光发射材料具有较佳的发光热稳定性,当温度升高至380 K时,发光积分强度仍然为室温的59%,表明其在白光二极管上具有潜在的应用价值。

荧光壳聚糖纤维的制备及性能探讨

以乙酸为溶剂,壳聚糖为原料,铝酸锶掺杂铕和镝(SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+))为荧光分子,NaOH/无水乙醇混合溶液为凝固浴,通过湿法纺丝制备了荧光壳聚糖纤维。研究了壳聚糖浓度、SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+)含量、凝固浴比例纺丝参数变化对荧光壳聚糖纤维的表面形貌、力学性能、荧光性及耐环境稳定性的影响。结果表明,在牵伸速度为28 mm/s,牵伸倍数为1.2的室温条件下,控制壳聚糖浓度为3.5 wt%、SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+)含量为3%、凝固浴(35 wt%NaOH溶液∶无水乙醇)体积比为5∶5,制备的荧光壳聚糖纤维力学性能优,荧光强度高,耐环境稳定性好。

Si_(3)N_(4)和BN对铕掺杂硼硅酸盐玻璃发光性能的影响

铕离子在自然界中通常以Eu^(3+)存在,然而,铕离子单掺发光材料只有当Eu^(2+)和Eu^(3+)以合适浓度共存时才能实现白光发射。在还原气氛中制备铕掺杂硼硅酸盐玻璃时,很容易使得Eu^(3+)全部还原为Eu^(2+),因而很难获得Eu^(2+)和Eu^(3+)共存的发光材料。在空气氛围的烧成条件下对比研究了还原剂Si_(3)N_(4)和BN对铕掺杂硼硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明,Si_(3)N_(4)和BN都能够在空气氛围下实现硼硅酸盐玻璃中铕离子的部分还原,且Si_(3)N_(4)的还原能力比BN更强。当Si_(3)N_(4)替代达到5 mol%,铕掺杂硼硅酸盐玻璃样品中Eu^(2+)浓度占优势,其CIE坐标为(x=0.29,y=0.34),表明以Si_(3)N_(4)还原铕掺杂硼硅酸盐玻璃在白光照明用荧光材料领域具有显著的应用潜力。

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。