KY(CO_(3))_(2):Sm^(3+)新型红光荧光粉的制备及其发光性能研究

为解决白光LED中因蓝光芯片激发黄色荧光粉而导致显色指数较低问题,采用水热法制备一种新型红光荧光粉KY(CO_(3))_(2):Sm^(3+)。通过X射线粉末衍射、光致发光光谱、色度坐标及荧光寿命等表征手段研究样品的物相结构及其发光性能。结果表明:掺入Sm^(3+)后,KY(CO_(3))_(2)的晶体结构并没有发生改变。随着Sm^(3+)掺杂量的增加,荧光粉的发光强度先增强后减弱,最佳掺杂浓度为10%。Dexter理论分析表明,Sm^(3+)的浓度猝灭归因于电偶极-电偶极相互作用机制。以596 nm作为监测波长,KY(CO_(3))_(2):Sm^(3+)荧光粉激发峰主要包含402 nm (6H_(5/2)→4F_(7/2))和474 nm (6H_(5/2)→4I_(13/2)) 2波长,表明该荧光粉可以被商用紫外LED芯片和蓝光LED芯片有效激发。改变Sm^(3+)掺杂比例,荧光粉色度坐标值基本保持不变,均位于标准红光区,因此KY(CO_(3))_(2):Sm^(3+)红光荧光粉有望作为白光LED用红光荧光粉。

新型红色荧光粉Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):Sm^(3+),Eu^(3+)的发光特性和能量传递分析

利用高温固相反应法制备一系列单基质荧光粉Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):xSm^(3+),yEu^(3+)(x=0.04~0.09,y=0.03~0.15),并对样品的物相形貌、发光性能、能量传递机制和CIE色坐标进行分析。研究表明,Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):xSm^(3+)荧光粉在激发波长为407 nm时的浓度淬灭点为x=0.07。在Sr_(3)CaNb_(2)O_(9):0.07Sm^(3+),yEu^(3+)荧光粉中,随着Eu^(3+)掺杂浓度的增加,Sm^(3+)的发光强度降低而Eu^(3+)发光强度却先增加后降低,Eu^(3+)的浓度淬灭点为y=0.09。Sm^(3+)→Eu^(3+)的能量传递以电偶极-电偶极相互作用为主,能量传递效率达到76.6%。色坐标图表明Eu^(3+)离子的加入可使色坐标从橙红色区域向纯红色区域移动。此外,样品还具有较高的色纯度和较低的色温。结果表明,Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+),Eu^(3+)荧光粉有望成为白光LED发出红光物质的候选材料。

基于Mg^(2+)电荷补偿的红色荧光粉Sr_(2)Ga_(2)GeO_(7):0.02 Sm^(3+)的可控光学调谐

为进一步改善红光荧光粉Sr_(2)Ga_(2)GeO_(7):0.02Sm^(3+)(SGGOS)的光谱性能和白光应用特性,以Mg^(2+)为电荷补偿离子对样品进行光学调谐,并通过高温固相法合成了一系列红光荧光粉Sr_(2)Ga_(2)GeO_(7):0.02Sm^(3+),x Mg^(2+)(0≤x≤0.12)。研究结果表明,Mg^(2+)可以成功引入样品SGGOS中并取代Ga^(3+),样品的晶粒尺寸约为1~10μm。荧光测试结果表明,Mg^(2+)可以增强激活离子Sm^(3+)的电荷传输效率,进而显著提升样品的荧光发射(PL)强度。此外,当Mg^(2+)的掺杂量为0.08时,样品Sr_(2)Ga_(2)GeO_(7):0.02Sm^(3+),0.08 Mg^(2+)(SGGOSM)的荧光发射强度最大。与参比样品SGGOS相比,荧光粉SGGOSM的光学带隙(E_(g))变大、色纯度提升、热稳定性增强,进而有效改善其在白光器件中的电致发光性能。基于SGGOSM为红光组分的白光器件(WLED)的显色指数(R_(a))高达90.5,色温(CCT)低至3563 K,与实验预期吻合,实现了Sm^(3+)掺杂红光荧光粉Sr_(2)Ga_(2)GeO_(7):0.02Sm^(3+)的有效光谱调控,为高R_(a)、低CCT类白光器件的研究提供了一定的实验和理论依据。

NaY(MoO_(4))_(2):Sm^(3+)荧光材料的制备及其发光性能的研究

采用传统水热反应一步合成出一系列与基质同相的Sm^(3+)离子掺杂NaY(MoO_(4))_(2)荧光粉。XRD、SEM、粒度分布和发光光谱等测试结果表明,所得产物为具有四方白钨矿结构的微米颗粒,且当更多Sm^(3+)取代Y^(3+)离子后,会引起晶胞常数增大。此外,当引入EDTA-2Na后,其颗粒尺寸在减小的同时,形貌亦由八面体演变至长方体,这是EDTA-2Na控制颗粒生长以及对{001}晶面的优先作用吸附所致。最后,在814 nm近红外光激发下,可观察到565 nm绿光、600 nm橙光以及647 nm与706 nm处的红光发射,其中绿光发射源自Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(5/2)跃迁,橙光由Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)跃迁产生,而红光则分别归属于^(4)G_(5/2)→^(6)H_(9/2)和^(4)G_(5/2)→^(6)H_(11/2)跃迁。

新型橙红色荧光粉Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)的制备及发光性能研究

通过高温固相法制备了一系列Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶xSm^(3+)(0.04≤x≤0.1)新型橙红色荧光粉。研究了其物相、形貌、发光性能、热稳定性和CIE色度坐标。X射线衍射(XRD)物相分析和Rietveld精修结果表明合成了Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)的纯相。在407nm的紫光激发下,Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)在645nm处发红光,可归因于Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(9/2)跃迁。实验表明Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶xSm^(3+)的最佳掺杂浓度为x=0.07,根据Dexter理论分析,其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)在423K下发光强度是室温下的90.3%,表现出良好的热稳定性。Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶xSm^(3+)的发光色坐标均位于橙红色区域,且具有较高的色纯度。结果表明Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)荧光粉在白光发光二极管(WLED)中具有潜在的应用前景。

压电光协同作用下m-Bi_(2)O_(4)对磺胺甲基嘧啶的催化降解研究

采用简单的水热法制备m-Bi_(2)O_(4),并利用XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis DRS、PFM等表征手段对样品结构、形貌、表面价态以及压电光催化性能进行分析.以磺胺甲基嘧啶(SM)为模拟污染物,测试了材料的压电光催化活性.结果表明,与BaTiO 3和BiOCl相比,m-Bi_(2)O_(4)表现出了较高的催化性能.在压电光协同作用60 min后,对SM的降解效率高达96.46%.通过改变光的波长条件,证实m-Bi_(2)O_(4)在光能减弱条件下仍具有较高的催化活性.此外,通过活性自由基捕获实验证实反应体系中产生了高氧化活性的超氧自由基以及少量羟基自由基和单线态氧,并提出了一种可能的压电光催化机理.

Sm^(3+)/Ce^(3+)共掺杂B_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃的结构和激光吸收性能

在硼铝硅酸盐玻璃(43B_(2)O_(3)-25Al_(2)O_(3)-32SiO_(2))中进行Sm^(3+)/Ce^(3+)共掺杂,采用固相熔融法制备(B_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2))-20Sm_(2)O_(3)-x CeO_(2)(x为0~6%,摩尔分数)玻璃,借助X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见-近红外分光光度计等表征方法研究玻璃的结构和激光吸收性能。结果表明,所有样品均为玻璃状,Sm^(3+)和Ce^(3+)均匀分布。随CeO_(2)的摩尔分数从0增加到2%,玻璃中桥氧的摩尔分数从60.12%增加到63.82%,而当CeO_(2)的摩尔分数增加到6%时,桥氧的摩尔分数下降到59.41%。CeO_(2)摩尔分数为2%时玻璃的激光吸收性能最好,漫反射吸收峰位为1076 nm,漫反射率为48.10%。Sm^(3+)/Ce^(3+)共掺杂的硼铝硅酸盐玻璃是一种很有前景的1.06μm波长激光的吸收材料。

Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相陶瓷核废物固化体的制备及化学稳定性

为同时固化高放废物中的模拟放射性核素Sr、Ce和Sm,采用一步微波烧结工艺成功制备了Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相磷酸盐陶瓷固化体,采用XRD、Raman、SEM-EDS和密度表征研究了其物相组成、微观结构以及致密性,并利用PCT法评估了化学稳定性。结果表明:Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)相和(Ce,Sm)PO_(4)独居石相兼容性好,两相间不发生相互反应;所制备的复相陶瓷固化体晶粒尺寸小,相对密度高于96%,改变Sm/Ce比对固化体的微观结构和致密性无明显影响;PCT测试结果表明Sr、Ce和Sm的元素归一化元素浸出率都较低,与单相磷酸盐陶瓷固化体相比,复相磷酸盐陶瓷固化体具有较为优异的化学稳定性。

纳米晶ZrO_2:Sm^(3+)的制备与发光性质研究

用化学共沉淀法制备了Sm3+掺杂浓度不同、煅烧温度不同的纳米晶ZrO2∶Sm3+系列发光粉体,所制备的粉体均具有Sm3+离子特征强室温荧光发射。通过XRD分析发现:经600℃煅烧2h后制备的纳米晶ZrO2∶Sm3+是四方相结构;经800℃煅烧2h得到的样品,以四方相为主,有少量单斜相;经950℃煅烧2h后得到的样品,以单斜相为主,四方相的比例较小。不同煅烧温度下样品发光性质研究表明:因经不同温度煅烧制备的样品所处晶体场环境不同,发光中心也不同,经800和950℃煅烧的样品中稀土离子占据两种不同的格位,其一为四方相格位,其二是单斜相格位;ZrO2基质与Sm3+之间有能量传递,单斜相结构更有利于能量传递。荧光强度与掺Sm3+浓度关系研究表明:荧光强度先随Sm3+浓度提高而增强,在浓度达0.7%(摩尔分数)时达到最大,然后又随之降低。

CaS∶Eu^(2+),Sm^(3+)的制备与表征

采用湿法工艺在还原气氛下制备了CaS∶Eu2+,Sm3+光存储材料。研究了灼烧温度和灼烧时间对样品性能的影响。XRD图谱表明,样品在700℃—1200℃均形成CaS晶格。光谱分析表明,在紫外光(295nm)激发后,用980nm半导体激光照射样品,具有光激励发光现象,发射光谱峰值波长为649nm。

纳米晶ZrO_2∶Pr^(3+)与ZrO_2∶Pr^(3+),Sm^(3+)发光研究

采用化学共沉淀法制备了纳米晶ZrO2∶Pr3+粉体,所制备的纳米晶ZrO2∶Pr3+粉体中Pr3+的强室温特征发射的两个主发射带为1D2—3H4和3P0—3H4跃迁。不同热处理温度下纳米晶ZrO2∶Pr3+晶体结构不同,因此它们的发光不同;ZrO2基质向Pr3+有能量传递,在高温煅烧得到的单斜相配位场中能量传递较好。荧光强度与Pr3+浓度的关系研究表明:3P0和1D2能级有不同的猝灭规律,由于[1D2,3H4]→[1G4,3F4]的交叉弛豫,使得1D2—3H4跃迁的猝灭浓度很低,在我们的实验中,掺0.1 mol%Pr3+时1D2—3H4跃迁发射最强,掺2 mol%Pr3+时3P0—3H4跃迁发射最强。文章制备的纳米晶ZrO2∶Pr3+,Sm3+中Sm3+的4G5/2—6H7/2跃迁荧光峰因Pr3+加入而增强,这除了两种离子某些能级相近产生荧光发射的叠加效应外,还存在Pr3+→Sm3+的能量传递。

LED用红色荧光粉SrZnO_2:Sm^(3+),Li^+的合成与发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法成功地合成了Sm3+,Li+掺杂的SrZnO2系列荧光粉。用XRD,PL等手段研究了样品的物相结构和光致发光性能。SrZnO2:Sm3+样品的激发主峰位于413nm附近,能有效地被近紫外光激发;最大发射峰在607nm。在SrZnO2:Sm3+荧光体中共掺杂Li+后,样品的晶化程度增加,晶格稍膨胀;在发光性能上,降低了基质的激发效率,也削弱了Sm3+-O2-的电荷转移激发强度,但是增强了样品的橙红光发射。研究显示,SrZnO2:Sm3+,Li+荧光体可望成为一种与InGaN管芯匹配的LED用红色荧光粉。

NaY(WO_4)_2∶Sm^(3+)晶体的生长与上转换发光

用Czochralski法生长了高光学质量、大尺寸的NaY(WO4 ) 2 ∶Sm3 + 单晶。测量了晶体在室温下的吸收谱 ,对跃迁的能级进行了指认。在 94 6nm泵浦下测量了晶体的上转换荧光发射谱。研究了NYW晶体中Sm3 + 上转换发光的机制。

高温固相反应法制备CaS:Eu^(2+),Sm^(3+)光存储材料及其性能研究

采用高温固相反应法在还原气氛下制备了CaS :Eu2 + ,Sm3 + 光存储材料。研究了工艺因素 (灼烧温度和灼烧时间 )对样品性能的影响。XRD图谱表明 ,样品在 70 0℃就可以形成CaS晶格。光谱分析表明 ,在紫外光激发后 ,用 980nm半导体激光照射样品 。

溶胶-凝胶法制备掺Sm^(3+)的SiO_2玻璃的结构及发光性能

利用溶胶 -凝胶技术制备了掺不同量Sm3+和不同退火温度下的SiO2 凝胶和玻璃 ,通过三维荧光光谱、激发光谱、发射光谱的测试 ,确定了Sm3+在SiO2 凝胶玻璃中的最佳激发波长为 360nm ,最强发射波长为 610nm ,激发光谱的峰位置在 360、393、4 64nm处 ,发射光谱的峰位置在 578、591、595、610、732nm处 ,分别归属于4 G5/2 —6H5/2 、4 G5/2 —6H7/2 、4 G5/2 —6H11/2 跃迁 ,并证明当掺杂量达到 1.15%时 ,Sm3+的发光最强 ,当Sm3+的掺杂量超过 1.15%时 ,发生浓度猝灭效应。

LED用KBaY(BO_3)_2:Sm^(3+)荧光粉的发光性能研究

采用固相法制备了KBaY(BO_3)_2:Sm^(3+)荧光粉,通过X射线衍射仪(XRD)及荧光分光光度计对其进行测试表征.结果表明,所制备的样品为纯净物相,Sm^(3+)进入到晶格中倾向于占据Y3+位点.在近紫外光(404nm)激发下,主要的发射峰位于573nm、610nm、657nm处.Sm^(3+)的最佳掺杂浓度为0.04,离子间进行能量传递的主要方式是多极相互作用中的偶极-偶极相互作用.最佳掺杂浓度下,荧光粉相关色温为2 765.07K,处于最佳色温区域,弥补了传统黄光荧光粉色温高的不足.

Zn_2SiO_4(ZnB_2O_4):Mn^(2+),Sm^(3+)发光材料的制备与荧光性能

使用高温固相法首次合成了Zn2SiO4(ZnB2O4)∶Mn2+,Sm3+发光材料,探讨了烧结温度、Sm3+含量对样品荧光性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、荧光光谱等分析手段对Zn2SiO4(ZnB2O4)∶Mn2+,Sm3+粉末的结构、发光性能进行了表征。确定了该荧光材料的最佳合成条件,离子掺杂浓度等。实验结果表明:组成为Zn2SiO4(ZnB2O4)∶1.2%Mn2+,8%Sm3+的样品在950℃还原气氛下烧结,发光强度最高;反应生成的ZnB2O4和掺杂Sm3+可以大幅提高材料发光强度。

微波促进稀土复合固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2/Sm^(3+)催化合成乙酸环己酯

在微波辐射下,以稀土复合固体超强酸SO42-/TiO2/Sm3+为非均相催化剂,对环己醇与乙酸酐之间的酰化反应进行了研究.重点考察了催化剂用量、醇酐物质的量比、微波功率和辐射时间对乙酸环己酯收率的影响.实验结果表明,衔土复合固体超强酸SO42-/TiO2/Sm3+有着良好的催化活性,当乙酸酐的加入量为0.1 mol,醇酐物质的量比为2.4∶1.0,催化剂用量为反应物总量的1.0%,微波炉功率为385 W,辐射时间15 m in,在此优化条件下,乙酸环己酯收率可达95.3%,且催化剂重复使用6次仍保持较高活性.所得产品无色透明,具有很高的纯度,并对产品进行了折光率和红外光谱的表征.

Na_3La_2(BO_3)_3∶Sm^(3+)的合成及其光谱特性

本文采用固相反应法 ,合成了一系列掺Sm3 + 的Na3La2 (BO3) 3[Na3(La1-xSmx) 2 (BO3) 3]发光体 ,X 射线粉末衍射数据分析表明它们属于正交晶系 ,空间群为Amm 2。测量了红外光谱、荧光光谱 ,观察到在5 99nm、6 45nm处有较强的荧光发射 ,并研究了发光强度与Sm3+ 离子浓度 (x)的关系 ,确定了Sm3+ 离子在Na3La2 (BO3) 3 基质中发光的适宜浓度。

近紫外激发白光LED用Eu^(3+)、Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉的合成及发光性质

本文采用溶胶-凝胶法分别制备了Eu^(3+)和Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉。产物的结构、形貌和发光性质分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱(PL)、激发光谱(PLE)及荧光寿命谱(Lifetime)等进行了表征。XRD证实产物为纯相单斜结构,空间群C2/c,SEM照片显示两种体系尺寸均在亚微米量级。激发光谱显示两种体系均能有效吸收近紫外波段光,并表现出良好的红色、橙红色发光性能。同时,深入研究了其发光机理、浓度淬灭效应及色度坐标。该系列荧光粉将在近紫外激发白光LED中有着潜在的应用价值。