空气中合成固溶体荧光粉Ba2(Zn,Mg)Si2O7∶Eu^2＋,Eu^3＋,Ce^3＋及其发光特性

采用高温固相法在空气中合成了Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu,y Ce3+系列荧光粉。分别采用X-射线衍射和荧光光谱对所合成荧光粉的物相和发光性质进行了表征。在紫外光330~360 nm激发下,固溶体荧光粉Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu的发射光谱在350~725 nm范围内呈现多谱峰发射,360和500 nm处有强的宽带发射属于Eu2+离子的4f 65d1-4f 7跃迁,590~725 nm红光区窄带谱源于Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁,这表明,在空气气氛中,部分Eu3+在Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7基质中被还原成了Eu2+;当x=0.1时,荧光粉Ba1.97Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu的绿色发光最强,表明Eu3+被还原成Eu2+离子的程度最大。当共掺入Ce3+离子后,形成Ba1.97-yZn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,y Ce3+荧光粉体系,其发光随着Ce3+离子浓度的增大由蓝绿区经白光区到达橙红区;发现名义组成为Ba1.96Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,0.01Ce3+的荧光粉的色坐标为(0.323,0.311),接近理想白光,是一种有潜在应用价值的白光荧光粉。讨论了稀土离子在Ba2Zn0.9Mg0.1Si2O7基质中的能量传递与发光机理。

Mg^(2+)掺杂对焦磷酸盐Sr_(2)P_(2)O_(7):Eu^(2+)紫色荧光粉的发光性能影响

紫光具有光固化、防伪检测以及光催化净化等特性,在特殊照明领域应用广泛。然而,高性能紫外或者近紫外光用紫色(380~420 nm)荧光粉相对稀缺,极大地制约了紫光照明的进一步发展和应用。焦磷酸盐Sr_(2)P_(2)O_(7)因其合成温度较低、稳定性高等优点,是一种理想的发光材料基质,鉴于此,本文以Sr_(2)P_(2)O_(7):Eu^(2+)紫色荧光粉为研究对象,研究了Mg^(2+)掺杂对样品结构、形貌以及发光性能影响。结果表明,掺杂Mg^(2+)能够显著提升荧光粉的发光性能,同时晶体形貌表面由粗糙转变为光滑,颗粒平均粒径尺寸增大。当Mg^(2+)掺杂浓度为0.45 mol时,Sr1.55Mg0.45P2O7:Eu^(2+)样品在150℃温度下的发光强度维持初始强度的75%,并且拥有88.17%的高量子效率,荧光寿命为0.48μs。这表明(SrMg)2P2O7:Eu^(2+)紫色荧光粉具备在光固化性防伪检测以及光催化净化等领域潜在应用前景。

Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)∶Eu^(2+),Eu^(3+)发光性能及颜色调控

采用静电纺丝法在不同气氛下制备了Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)∶Eu^(2+),Eu^(3+)纤维,研究其晶体结构和形貌;将纤维与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合后获得Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)∶Eu^(2+),Eu^(3+)‐PDMS复合材料,研究其光致发光和应力发光性能。研究结果显示,氮气、空气下制备样品的XPS图谱同时出现Eu^(2+)和Eu^(3+)结合能特征峰;在360 nm和395 nm激发下复合材料的光致发光光谱中,不但有Eu^(2+)位于469 nm处的蓝色宽带发射,还包含Eu^(3+)位于615 nm的多个红色窄带发射。因为Eu^(3+)在电荷补偿下还原成Eu^(2+)并在刚性结构保护下不被氧化,证实了Eu^(3+)在Sr_(2)MgSi_(2)O_(7)中的自还原现象。随着Eu^(3+)的掺杂浓度增大,光致发光和应力发光强度都先增大后减小,Eu^(2+)和Eu^(3+)的发射分别在5%和10%时达到最强。应力发光强度与应力的增长是线性关系,Eu^(2+)的发射增长量大于Eu^(3+)。在实物照片和CIE坐标中观测到光致发光颜色从蓝色逐渐接近红色,应力发光颜色在应力增大时逐渐从粉红色变为紫粉色。该材料的研究将为发光调控提供参考,在应力传感和防伪等领域有着潜在的使用价值。

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。

Ca_(2-x)Sr_(x)MgSi_(2)O_(7):Eu^(3+)荧光粉的制备及光致发光性能研究

采用高温固相法制备了Ca_(2-x)Sr_(x)MgSi_(2)O_(7):Eu^(3+)红色荧光粉,利用X射线衍射仪、荧光光谱仪等对样品进行分析表征,探究Eu^(3+)掺杂于Ca_(2-x)Sr_(x)MgSi_(2)O_(7)基质的光致发光性能。结果表明:Eu^(3+)的掺杂没有改变Ca_(2-x)Sr_(x)MgSi_(2)O_(7)基体的晶体结构,Ca_(2-x)Sr_(x)MgSi_(2)O_(7):Eu^(3+)荧光粉在410nm光激发下最强发射峰位于580nm的红光,Eu^(3+)掺杂量为4%时发光强度最高,Ca_(2-x)Sr_(x)MgSi_(2)O_(7):Eu^(3+)荧光粉可用于补充白光LED所需要的红色部分。

纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型及能量演化特征

采用纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混合掺入混凝土中,对混掺纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土进行了受压性能试验,基于损伤力学理论和能量耗散原理分析了纳米SiO_(2)-CaCO_(3)增强混凝土的本构关系,建立了普通混凝土和纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型。结果表明:混掺纳米材料比单掺纳米材料对提升混凝土强度效果更佳,强度最大增幅为31.46%;混掺纳米材料显著降低了混凝土的弹性应变能释放速率,增大了混凝土的总应变能和耗散能,从而提高了混凝土的延性和韧性。基于SEM微观测试结果揭示了纳米材料对混凝土增强效应的作用机理。

植物补光用蓝绿色荧光粉Li_(2)Ca_(2)Si_(2)O_(7):Eu^(2+)的合成与光谱性能研究

该文采用高温固相法制备一种植物补光用蓝绿色Li_(2)Ca_(2)Si_(2)O_(7):Eu^(2+)荧光粉,并对其结构、光谱性能及色度坐标进行表征。结果表明,荧光粉Li_(2)Ca_(2)Si_(2)O_(7):Eu^(2+)加入10%的NH4Cl时的最佳合成温度为900℃,该荧光粉在330 nm的紫外激发下发射光谱位于450~520 nm的宽峰。荧光粉Li_(2)Ca_(2(1-x))Si_(2)O7:2x Eu^(2+)中Eu^(2+)的最佳浓度为0.07,Eu^(2+)离子之间的能量传递机制为电多级相互作用。

Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)的余辉性能及Dy^(3+)对余辉时间的影响

利用溶胶-凝胶法制备了蓝色长余辉材料,在紫外光激发下,发射出较强的蓝光,峰值位于464 nm,来源于Eu2+的4f65d1→4f7的宽带发射;通过对2个样品热释光及余辉衰减曲线的比较,发现Dy3+的掺入在基质中产生了更密也更深的陷阱,使得材料的蓄光性能大大增强,从而起到了延长余辉的作用。

棒状V_(3)O_(7)•H_(2)O电极材料的制备及印刷超级电容器

以V2O5为原料,利用溶剂热法一步制备了V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒,采用SEM、XRD、EDS、XPS和FTIR对样品进行了测试。以V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒为电极材料,探究了丝网印刷工艺对电极电化学性能的影响,将此电极组装超级电容器并评价了其电化学性能。结果表明,丝网印刷电极比电容可达268.0 F/g(电流密度为0.3 A/g),经过5000次循环后电容保持率为85.9%,优于涂抹电极的比电容(246.0 F/g)和电容保持率(68.0%),这得益于丝网印刷的油墨规则排列的结构。组装的纽扣超级电容器也表现出优异的电化学性能,比电容和电容保持率为134.2 F/g(0.5 A/g电流密度)和91.2%(5000次充放电循环),且当能量密度为22.0 W·h/kg时,功率密度最高可达4125.0 W/kg。

Li^+掺杂Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉材料的发光性能

采用高温固相法制备Li+掺杂Sr2Mg Si2O7∶Eu2+,Dy3+长余辉材料,对样品进行X射线衍射、扫描电镜、激发光谱、发射光谱、余辉衰减曲线和热释光曲线表征,研究了Li+掺杂对Sr2Mg Si2O7∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。实验结果表明:Li+掺杂对样品激发光谱和发射光谱的峰形、峰位基本没有影响,但是能改善样品的余辉性能。与未掺杂Li+的样品比较,Li+掺杂摩尔分数为2.5%样品的初始发光强度提高了1.5倍,余辉衰减常数提高了1.6倍。通过热释光曲线表征分析陷阱数量并计算了陷阱深度,分析表明,掺杂Li+能增加基质中氧空位的数量,适量增加陷阱深度,从而提高材料的发光性能。

白光LEDs用Ca_(9.15)La_(0.9)(PO_(4))_(7)∶Eu^(2+),Mn^(2+)材料的发光特性及能量传递

利用高温固相法合成了Ca_(9.15)La_(0.9)(PO_(4))_(7)∶0.05Eu^(2+),yMn^(2+)和Ca_(9.3)La_(0.8)(PO_(4))_(7)∶0.05Eu^(2+),yMn^(2+)系列荧光粉。通过荧光粉的发射光谱和荧光衰减曲线证实Eu^(2+)、Mn^(2+)之间存在能量传递,且增大Mn^(2+)的掺杂浓度,获得了从青光(绿光)到白光变化的荧光粉。材料的热稳定性显示Eu^(2+)的两个不同颜色的发射峰表现出不同的温度猝灭行为。Ca_(9.15)La_(0.9)(PO_(4))_(7)∶0.05Eu^(2+),0.35Mn^(2+)的色坐标接近标准白光且色温与太阳光相近,光谱覆盖整个可见光区域。研究结果表明,材料在白光发光二极管方面有潜在的应用价值。

Ca_2MgSi_2O_7:Eu^(2+)绿色发光粉的低温合成及光致发光

采用CaCl2作助熔剂同时又作反应物,利用固相法在碳还原气氛下合成了Ca2MgSi2O7:Eu2+发光粉,确定其最佳的合成条件为按CaCO3、Mg(OH)2、SiO2、CaCl2的量的比1.5:1:2:2.4称取原料,烧结温度为900℃,烧结时间为3h。合成的样品可被360～480nm的光有效激发,得到发射峰值位于529nm的绿光。该发光粉Eu2+的最佳掺杂摩尔分数为0.02。与高温法相比,低温法制备的Ca2MgSi2O7:Eu2+发光粉激发光谱形状表现出一些差别,并且发射光强度显著增强,低温制备的Ca2MgSi2O7:0.02Eu2+的发射强度是高温制备样品的261%。

长余辉材料Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)中稀土离子的发光特性

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)和真空紫外激光(157.6nm)对新型蓝光发射长余辉材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+(0·2%),Dy3+(8%)进行了光谱研究。在170nm同步辐射光源激发下,观察到对应Eu2+:5d-4f跃迁的477nm发射带和对应Dy3+:4f-4f跃迁的两组线谱发射,其中只有来自Eu2+的5d-4f发射对长余辉光谱有贡献。在157.6nm激光激发下,除了上述发射外,还明显观察到对应Eu3+的红色线谱(590,614,626nm)。结合这些光谱特性,对Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+中稀土离子的发光特性以及长余辉发光机理进行了讨论,并提出了Eu2+充当空穴陷阱的可能性。

Ce^(3+)和Y^(3+)掺杂对Ca_2MgSi_2O_7:Eu^(2+)荧光粉发光性能的影响

在还原气氛下,采用高温固相法合成了Ca2MgSi2O7:Eu2+,R3+(R3+=Ce3+,Y3+)系列荧光粉。结果表明,少量稀土离子的掺入没有改变晶体的物相结构。在Ca2MgSi2O7:Eu2+荧光粉中,Ce3+和Y3+的掺入对荧光强度的影响较大,且与掺杂元素、掺杂量相关。当掺杂Ce3+和Y3+的量分别为0.007mol和0.05mol时,所得荧光粉在532nm处的发光强度分别是未掺杂时的127%和117%。结果表明,在Ca2MgSi2O7中Ce3+与Eu2+存在能量传递,Ce3+的加入显著敏化了Eu2+的发光,导致荧光强度的进一步提高;Y3+的掺杂可以使荧光粉的粒径减小,并导致基质中的电荷缺陷而敏化Eu2+发光,从而使荧光强度进一步提高。

蓝色长余辉发光材料Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Ln^(3+)的合成和性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土掺杂的Sr2MgSi2O7:Eu20.+02,Ln30.+04(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征。结果表明:掺杂了不同稀土离子的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Ln3+的晶体结构均为四方晶系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402nm处,次激发峰位于415nm处,与高温固相法制得的样品相比,激发峰发生了明显的红移;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468nm附近,是由典型的Eu2+的4f5d-4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度与余辉性质有所差别,其中Dy3+是最理想的共掺杂稀土离子,Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+的亮度最高、余辉时间最长,可达5h以上;而Sr2MgSi2O7:Eu2+,Sm3+的发光强度最低,余辉时间最短。

微波辅助凝胶燃烧法合成红色荧光粉Ca_2MgSi_2O_7:Eu^(3+)及性质研究

采用微波辅助凝胶燃烧法制备了Ca2MgSi2O7∶Eu3+红色荧光粉,运用XRD、荧光分光光度计等对合成样品进行分析表征,并探讨了焙烧温度、助熔剂用量、Eu3+浓度等对样品发光性能的影响。结果表明:所得样品为四方晶系的Ca2MgSi2O7晶体结构。Ca2MgSi2O7∶Eu3+的激发光谱由一宽带和一组锐线峰组成,分别归属于Eu3+-O2-之间的电荷迁移态和Eu3+的f→f跃迁。样品的发射光谱主要由两个强发射峰组成,分别位于591 nm和619 nm处,属于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁。研究发现:当焙烧温度为1000℃、助熔剂H3BO3用量为15%时,样品发光性能较好;Eu3+浓度(x)对样品Ca2-xMgSi2O7∶Eu3x+的发光强度影响较大,当Eu3+浓度x在0.02～0.16范围内变化时,随着Eu3+浓度的增加,样品的发光强度不断增加,未出现明显的浓度猝灭现象。

长余辉材料Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)的制备及发光性能研究

在碳粉还原条件下,采用高温固相法制备出了亮度高、余辉时间长的Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,并对其性能以及影响其发光性能的因素进行了研究。发光粉体还原后的发射光谱表明,其主发射峰位于463 nm左右;余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快速衰减和慢衰减两个过程。

凝胶-燃烧法合成Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)蓝色长余辉发光材料

采用凝胶-燃烧法合成了Sr2MgSi2O7:Eu02.+02,Dy03.+04蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:Sr2MgSi2O7:Eu02.+02,Dy03.0+4的晶体结构为四方晶系.激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402 nm处,次激发峰位于415 nm处,与高温固相法和溶胶-凝胶法相比,出现了明显的红移现象;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468 nm附近,是典型的Eu2+的4f5d→4f跃迁导致的.与传统高温固相法相比,凝胶-燃烧法具有离子分散均匀、合成温度低、操作简单等优点,所得样品余辉时间长,可达5 h以上.同时探讨了多种工艺条件对其发光性能的影响.

夜光纤维用SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂红色发光材料制备及性能研究

采用高温固相法制备光源中心稀土硅酸镁锶发光材料(SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)),通过偶联剂作用将SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)和光转换剂结合在一起。对样品的表面形貌、激发发射光谱、余辉等性能进行表征,研究结果表明,光转换剂在SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)发光材料表面均匀分布,有利于光能的吸收。SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂对250~575nm之间的光均具有一定的吸收,且可有效激发SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂。光转换剂会对SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)的发光性能产生一定的影响,SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂的发射光谱分别在470nm和600nm处出现发射峰。随着光转换剂添加量的增加,SrMgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)/光转换剂余辉亮度逐渐降低、余辉时间缩短。

蓝色长余辉材料Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)及其基质的VUV-UV激发特性

Sr2MgS i2O7∶Eu2+,Dy3+是一种有效的蓝色长余辉材料,采用高温固相法合成了Sr2MgS i2O7,Sr2MgS i2O7∶Dy3+,Sr2MgS i2O7∶Eu2+及Sr2MgS i2O7∶Eu2+,Dy3+,利用同步辐射研究了它们的VUV-UV激发特性。在真空紫外光激发下,在基质中发现了稍弱的位于385 nm的发射带,在双掺杂的样品中,除了Eu2+的4 f5d→4 f发射带(465 nm)外,还观察到了575 nm处的发射峰;通过和Dy3+单掺杂样品的发射谱比较,发现它是来自于Dy3+的4 f-4 f(4F9/2→6H13/2)跃迁。在它们的激发谱上可以看出Dy3+与基质发射的有效激发均处于真空紫外区,在近紫外及可见区激发下未见到它们发光。另外在Sr2MgS i2O7∶Eu2+,Dy3+中观察到Dy3+的发射也说明了Dy3+在该类长余辉材料中不仅作为陷阱用来延长余辉,而且也以发光中心形式存在于基质中。