含Sr^(2+)和Bi^(3+)有机杂化体的合成及其光降解罗丹明B

采用溶剂热法在N,N-二甲基甲酰胺溶液中合成了不同摩尔比例的SrCl_2和Bi(NO_3)_3(分别为5%,10%,30%,50%,80%)与对苯二甲酸形成的含Sr^(2+)和Bi^(3+)有机杂化体,并在紫外可见光照射下对其进行了罗丹明B降解活性的评价.结果表明:杂化体在紫外可见光下对RhB降解活性良好,其中SrCl_2摩尔比例10%掺杂的催化剂光降解活性最佳,这归结于其在紫外区域对光有很好的吸收及光生电子和空穴能有效地分离.双金属离子能协同调节有机杂化体的光催化活性.

非稀土激活耐高温蓝紫色Zn_(3)B_(2)O_(6)∶Bi^(3+)荧光粉的发光特性研究

完全人工光控植物生长技术的快速发展对光源的要求精益求精,发光强度高、热稳定性良好的蓝紫色荧光粉是植物生长的关键材料。本文采用固相法合成了非稀土Bi^(3+)激活耐高温蓝紫色Zn_(3)B_(2)O_(6)∶xBi^(3+)(0≤x≤0.03)荧光粉。X射线衍射和能谱分析结果表明Bi^(3+)成功进入Zn_(3)B_(2)O_(6)基质晶格。荧光光谱观察到Zn_(3)B_(2)O_(6)∶xBi^(3+)荧光粉在430 nm(3P1~1S0)处呈现窄带蓝紫光,半峰全宽仅为56 nm,最佳Bi3+掺杂浓度为0.02。依据激发光谱峰形和寿命衰减行为,证明了Bi^(3+)在Zn_(3)B_(2)O_(6)基质中仅占据Zn格位。另外,Zn_(3)B_(2)O_(6)∶0.02Bi3+荧光粉发射光谱在423 K下的发射峰强和积分面积均为室温下的85%,表明该样品具有优良的热稳定性和潜在的高温器件应用。Zn_(3)B_(2)O_(6)∶0.02Bi^(3+)的发射光谱分别占叶绿素a/b吸收光谱(370~525 nm)的70.4%和84.6%,表明该合成蓝紫色荧光粉在植物生长领域的潜在应用。

Bi^(3+)或Sm^(3+)掺杂对NaGd(WO_4)_2∶Eu^(3+)荧光粉结构和发光性质的影响

采用水热法制备了白光LED用NaGd_(0.95-x)(WO_4)_2∶0.05Eu^(3+),x Bi^(3+)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)和NaGd_(0.95-y)(WO_4)_2∶0.05Eu^(3+),y Sm^(3+)(y=0,0.01,0.02,0.03,0.04)系列红色荧光粉,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及荧光分光光度计等表征手段分析了样品的物相结构、颗粒形貌以及发光性质。结果表明:少量离子掺杂对NaGd(WO_4)_2的晶体结构影响较小,样品均为四方晶系、白钨矿结构的纯相;颗粒形貌呈四方盘状,且粒度均匀,分散性良好,Bi^(3+)或Sm^(3+)的引入使颗粒尺寸由原来的4μm分别增加至5μm和6μm。该系列荧光粉均可被近紫外光(394 nm)有效激发,其最强发射峰位于614 nm处,归属于Eu^(3+)的5D0→7F2电偶极跃迁。掺杂适量的Bi^(3+)或Sm^(3+)可有效提高NaGd_(0.95)(WO_4)_2∶0.05Eu^(3+)荧光粉的发光强度和红光的色纯度,其中Sm^(3+)的引入对其影响更为明显。

Bi^3＋激活的Sr2SiO4材料发光特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4∶Bi3+发光材料。X射线衍射谱显示其为纯相的Sr2SiO4晶体。测量了Sr2SiO4∶Bi3+材料的激发与发射光谱,结果显示,材料的发射光谱为一单峰宽带,主峰位于441nm处;监测441nm发射峰,所得材料的激发光谱为一主峰位于376nm处的单峰宽带。研究了Bi3+掺杂浓度对Sr2SiO4∶Bi3+材料发射光谱的影响,结果显示,随Bi3+掺杂浓度的增大,Sr2SiO4∶Bi3+材料的发射光谱峰值强度表现出先增大后减小的趋势,在Bi3+掺杂物质的量浓度为3%时,可获得最大的峰值强度。加入电荷补偿剂Li+、Na+和K+,均提高了Sr2SiO4∶Bi3+材料发射光谱峰值强度,其中以加入Li+的情况最明显。

Bi^(3+)Cl^--H_2O系热力学平衡

运用同时平衡原理和质量平衡原理对Bi3+ Cl- H2 O体系进行了热力学分析和计算 ,在此基础上绘制了Bi3+ Cl- H2 O体系在 2 5℃下的各种沉淀物的平衡浓度对数 pH图 ,分析确定了各种固相沉淀物稳定存在的pH范围。结果表明 ,溶液中铋离子和硝酸根离子的浓度及溶液的 pH值是影响各固相稳定存在的重要参数。由热力学图得出 ,可以直接从溶液中沉淀Bi2 O3。

Bi^(3+)共掺和能量传递对BaY_2Si_3O_(10):Eu^(3+)发光的调制和增强

荧光粉BaY_2Si_3O_(10):Bi^(3+),Eu^(3+)经高温固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi^(3+)共掺下BaY_2Si_3O_(10):Eu^(3+)的激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带(CTB)和系列Eu^(3+)的f-f窄吸收峰,发射谱为Eu^(3+)的~5D_0—~7F_J橙-红光发射。当用285 nm紫外光激发时,Bi^(3+)到Eu^(3+)间存在有效的能量传递,导致Bi^(3+)的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱,而Eu^(3+)的橙-红光发射显著增强;随着Eu^(3+)浓度的增加,能量传递效率也随之提高。最佳Eu^(3+)浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi^(3+)共掺时明显改善和提升荧光粉在电荷转移带(200~350 nm)的激发效率。Bi^(3+)到Eu^(3+)间主要的能量传递机制是通过四极-四极相互作用实现,并且能量传递的临界作用距离是1.604 nm。

近紫外光激发的新型蓝色荧光粉SrZnO2：Bi^3＋的合成与发光性能

采用柠檬酸溶胶．凝胶法合成了SrZnO2：Bi^3＋和SrZnO2：Bi^3＋，M^＋（M=Li，Na，K）新型蓝色荧光粉。通过X射线粉末衍射、紫外-可见吸收光谱以及荧光光谱对样品进行了表征。结果表明，其激发谱是由位于250、365nm处的两个宽峰组成，该样品能有效吸收近紫外光。在不同波长的紫外光激发下，样品都发出较强的蓝色荧光，发射谱的峰形和峰位基本相同，最大峰位在455nm附近。SrZnO2基质中Bi^3＋的最佳掺杂浓度较低，仅为1．40％。共掺杂碱金属离子既能增强SrZnO2：Bi^3＋荧光体的激发和发射强度，也可以导致激发峰的劈裂。其中以共掺Li^＋离子的效果最好,SrZnO2：Bi^3＋，Li^＋能有效地吸收365-400nm的近紫外光，发射出较强的蓝光，是一种新型白光发光二极管用蓝色荧光粉。

Y_2O_3-SiO_2∶Eu^(3+),Bi^(3+)荧光材料的结构及性能研究

用溶胶—凝胶法 (Sol- gel法 )低温合成了 Y2 O3- Si O2 ∶ Eu3+ ,Bi3+红色发光粉。 X射线实验研究发现 ,85 0℃时 ,样品晶体结构为 Y2 Si O5,属单斜晶系 (a=9.0 12 ,b=0 .979,c=6 .6 30 ) ,空间点群为 PI1 /C;SEM实验显示发光体为不规则片层结构 ;粒度分析表明 :发光体粒度分布均匀 ,平均粒度为 0 .79μm;T≥ 6 0 0℃时 。

LiNbO_3晶片Sr^(2+)扩散的实验研究

对LN晶片进行了Sr2+扩散的实验研究,研究表明,LN晶体的Sr2+扩散宜选择LNLi:SrO=80:20的陶瓷粉为扩散源,于950℃下扩散25h。Sr2+扩散主要是通过缺陷进行的,扩散系数较大,扩散活化能较小,可在较低的温度下进行,扩散最大量为8.07％,且Sr2+扩散杂质分布较Sr2+掺杂杂质分布均匀。

CaSb_2O_6∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉的制备和发光性质

采用共沉淀法及1 200℃后续煅烧4 h,成功制备了CaSb_2O_6∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉,并对其结构及发光性能进行了研究。所制备荧光粉颗粒为六边形类圆饼状,平均尺寸在100~600 nm之间。对CaSb_2O_6∶Bi^(3+),Eu^(3+)发光的机理分析表明,Bi^(3+)对Eu^(3+)的发光存在高效的敏化与能量传递。当Bi^(3+)和Eu^(3+)的掺杂浓度分别为0.5%和8%,Eu^(3+)位于580 nm(5D0→7F0)处的荧光发射显著增强,Bi^(3+),Eu^(3+)共掺样品的荧光强度是Ca Sb2O6∶Eu^(3+)的10倍左右。调节Bi^(3+)/Eu^(3+)离子掺杂比,色坐标呈现了从蓝、白光到红光的变化,表明该荧光粉可分别作为蓝或红色荧光粉使用,甚至可实现从蓝、白光到红光的自由调控,这为白光LED荧光粉的发展提供了参考。

Lu_2O_3∶Bi^(3+)粉末晶体发光性能的研究

采用共沉淀法和燃烧法分别制备得到纳米和亚微米的Lu2O3∶Bi3+的粉末晶体。立方结构,属Ia3-[206]空间群,晶格常数a=1.039 nm,密度高达9.4 g.cm-3。利用XRD,TEM,荧光光谱和阴极射线发光等方法,研究了不同的制备方法和条件对制成样品的结构、形貌、发光亮度、光谱以及余辉的影响。两种方法制得的样品在紫外和阴极射线激发下,有亮度较高的兰青色的发光。余辉较短,衰减曲线是单指数型。

近紫外基白光LEDs用KYBaSi_(2)O_(7)∶Bi^(3+)蓝色荧光粉发光特性

白光发光二极管(LED)在固态照明中应用广泛,其中蓝色荧光粉因发挥十分重要的作用而成为当前研究的热点。本文采用高温固相法合成了KYBaSi_(2)O_(7)∶Bi^(3+)蓝色荧光粉,研究了材料的发光特性。结果显示,在370 nm光激发下,KYBaSi_(2)O_(7)∶Bi^(3+)呈现出覆盖380~600 nm、主峰位于418 nm的不对称宽带发射;Bi^(3+)离子的发光存在浓度猝灭现象;温度升高时,材料表现出了较好的温度稳定性,在400 K时仍能保持64%的初始强度。此外,将其和商用荧光粉以及370 nm的近紫外芯片结合制成了白光LED,其色坐标为(0.3682,0.3981),色温为4463 K,表明利用该材料可以实现近紫外基白光LEDs。

CaGd_2(MoO_4)_4∶Eu^(3+),Bi^(3+)红色荧光粉的制备及发光性能

采用水热法制备了CaGd_(2-x-y)(MoO_4)_4∶xEu^(3+),yBi^(3+)(x=0.01~2,y=0~0.04)系列红色荧光粉。分别用XRD、SEM和荧光分光光度计对样品的晶体结构、微观形貌和发光性能进行了研究。结果表明,样品荧光粉具有体心四方白钨矿结构,属于I4_1/a(88)空间群,15%Eu^(3+)和1%Bi^(3+)(摩尔分数)的相继掺杂对样品基质晶体结构影响不大。样品粉末颗粒呈类八面体状,粒度比较均一,分散性良好,粒径在3~5μm之间。样品的激发光谱由位于200~350 nm的激发宽带和位于350~550 nm的系列激发峰构成,最强激发峰位于396 nm。发射主峰位于617 nm,对应于Eu^(3+)的~5D_0→~7F_2特征跃迁发射。研究未发现Eu^(3+)的浓度猝灭现象。Bi^(3+)的掺杂能对Eu^(3+)起敏化作用,显著提高样品的红光发射和色纯度,其作用类型为交换交互型,最佳掺杂量y=0.01。

Sr^(2+)共掺杂YPO_4:Eu^(3+)发光材料的水热合成及其性能

采用水热法合成Sr^(2+)共掺杂YPO_4:Eu^(3+)发光材料,采用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱对合成产物的物相结构和光学性能进行表征,对Sr^(2+)共掺杂浓度及反应体系p H值对合成样品的物相结构及发光性能的影响进行分析。结果表明,少量Sr^(2+)(≤15at%)共掺杂YPO_4:1at%Eu^(3+)均为纯相四方磷钇矿结构晶体,过量Sr^(2+)(≥20at%)共掺杂出现Sr_4P_2O_9杂相;p H值为6的反应体系可获得高结晶度的单一相Sr^(2+)、Eu^(3+)共掺杂YPO_4样品。X射线荧光光谱分析结果表明,采用水热法合成的YPO_4:1at%Eu^(3+),xat%Sr^(2+)样品可被396 nm的紫外光激发而发射出强烈的Eu^(3+)特征橙红色光,一定量的Sr^(2+)共掺杂能提高YPO_4:1 at%Eu^(3+)样品的发光性能,过量(>10at%)的Sr^(2+)掺杂导致Eu^(3+)荧光猝灭。YPO_4:1at%Eu^(3+),10at%Sr^(2+)样品在396 nm紫外光激发下位于620 nm处的发射峰相对强度较YPO_4:1at%Eu^(3+)样品提高了72.6%。

Bi^(3+)、Eu^(3+)共掺双钙钛矿Gd_(2)ZnTiO_(6)荧光粉制备及其温度传感性能

采用高温固相法制备了一系列具有双发射中心的Gd_(2(1-x-y))ZnTiO_(6)∶xBi^(3+),y Eu^(3+)荧光粉。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱、寿命衰减曲线和变温发射光谱等方法,系统地研究了该材料的结构、发光性能和温度传感特性。在Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉中,Bi^(3+)和Eu^(3+)离子占据了Gd^(3+)离子的位置。在紫外激发下,Eu^(3+)的激发光谱和Bi^(3+)的发射光谱存在光谱重叠,表明从Bi^(3+)到Eu^(3+)可能存在能量传递。通过荧光强度比技术探究了Bi^(3+)蓝光发射与Eu^(3+)红光发射的不同温度响应特性。在293~473 K温度范围内,测得Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉的最大相对温度灵敏度为1.133%·K^(-1),最大绝对灵敏度为0.73%·K^(-1)。因此,Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Bi^(3+),Eu^(3+)荧光粉是一种有潜力的非接触式光学测温材料。

电荷补偿对Ba_(2)ZnGe_(2)O_(7)∶Bi^(3+)荧光粉发光性质的影响

采用高温固相法制备了2个系列的荧光粉样品:Ba_(2-x)ZnGe_(2)O_(7)∶xBi^(3+)(系列Ⅰ)和Ba1.994-yKyZnGe_(2)O_(7)∶0.006Bi^(3+)(系列Ⅱ)。X射线衍射(XRD)测试结果表明,少量Bi^(3+)、K^(+)的掺杂不会明显改变材料的物相结构。样品的荧光光谱测试结果表明,虽然2个系列样品的发光光谱都随组成成分变化有少量变化,但发光颜色基本上均为黄绿色。在358 nm的激发下,荧光粉的发射光谱呈现一个峰值在500 nm的宽发射带,归属于^(3)P_(1)→^(1)S_(0)能级跃迁。在500 nm监测下,荧光粉的最强激发峰位于358 nm,归属于^(1)S_(0)→^(3)P_(1)能级跃迁,此外还有一个位于320 nm的肩峰归属于O^(2-)-Bi^(3+)电荷转移带。系列Ⅰ样品的光谱数据结果指出,Bi^(3+)的最佳掺杂量x为0.006。在该基质中,Bi^(3+)掺杂取代Ba_(2+)属于不等价取代,会在晶格中产生Ba_(2+)空位或间隙O^(2-),对材料的发光强度产生负面影响。对此,采用K^(+)与Bi^(3+)协同掺杂起到电荷补偿的作用,填补Ba_(2+)空位或捕获间隙O^(2-)缺陷。空位被填补或间隙被捕获均减少了晶格畸变,从而使发光强度明显提高。系列Ⅱ样品的光谱数据表明,完全电荷补偿的荧光粉样品相比于没有掺K^(+)的样品,其发光强度提高了约2.5倍。

Al^(3+)掺杂对Ca_(3)(Zr,Ti)Si_(2)O_(9):Bi^(3+)蓝色荧光粉发光性能的影响

文章通过高温固相法成功制备出了Ca_(3)(Zr,Ti)Si_(2)O_(9):Bi^(3+),Al^(3+)系列荧光粉,其发射峰位于420 nm,对应Bi^(3+)离子的6s→6p跃迁。采用Al3+离子替代的实验策略,优化了荧光粉的发光性能。发现Al3+离子的掺入使晶体颗粒分布均匀,荧光粉的发射强度增强,量子效率有效提高、荧光寿命减小。通过高斯拟合分析Bi^(3+)离子在该荧光粉中的格位占据情况发现Bi^(3+)离子占据两种不同Ca^(2+)的格位,而Al^(3+)离子的掺入,减小Bi3+离子发光中心之间的临界距离,以及促进Bi^(3+)离子格位-格位之间的能量转移,导致荧光粉的临界浓度减小。通过色坐标计算表明荧光粉的色纯度也有效提高。研究表明,阳离子替代的实验策略能够成功优化荧光粉的发光性能,在促进植物光合作用的LED照明器件中具有潜在应用价值。

Zn0.97Ga2O3.97:Cr^3+,Bi^3+荧光粉的制备及发光性能

以Cr3+和Bi3+为掺杂剂,按照镓酸锌Zn0.97Ga2O3.97(ZGO)化学计量比,采用双相水热法制备了ZGO:Cr^3+,Bi^3+红色无机荧光粉,并通过透射电子显微镜、分光光度法和荧光光谱法分析了荧光粉样品的微观形态、晶体结构和发光性能。实验结果表明:Cr^3+和Bi^3+的最佳摩尔掺杂率分别是1%和2%,荧光粉最佳掺杂浓度化学式为ZGO:0.01Cr^3+,0.02Bi^3+,所得荧光粉颗粒为组分均匀的类球形颗粒,平均粒径为8 nm。在近紫外光的激发下,相对于单掺杂荧光粉ZGO:0.01Cr^3+,双掺杂荧光粉ZGO:0.01Cr^3+,0.02Bi^3+在漫反射光谱中<350、350~470和470~650 nm的吸收带强度明显增强。此外,在激发和发射光谱中,ZGO:0.01Cr^3+,0.02Bi^3+的发射强度为ZGO:0.01Cr^3+的2.5倍,表明该荧光粉的发光性能得到显著提升。

Vacuum Ultraviolet Excited Photoluminescence Properties of Y_2O_2S:Eu^(3+),Bi^(3+) Phosphor

As an Hg-free lamp using phosphor, the Bi^3＋ and EH^3＋ co-doped Y2O2S phosphors were prepared and their luminescence properties under vacuum ultraviolet（VUV） excitation were investigated. The VUV photoluminescent intensity of Y2O2S：Eu^3＋ was weak, however, considerably stronger red emission at 626 nm with good color purity was observed in Y2O2S：Eu^3＋,Bi^3＋ systems. Investigation on the photoluminescence reveals that the strong VUV luminescence of Y2O2S：Eu^3＋,Bi^3＋ at 147 nm is mainly because the Bi^3＋ acts as a medium and effectively performs the energy transfer process： Y^3＋-O^2-→Bi^3＋→Eu^3＋, while the intense emission band at 172 nm is attributed to the absorption of the characteristic ^1So-^1P1 transition of Bi^3＋ and the direct energy transfer from Bi^3＋ to Eu^3＋. The Y2O2S：Eu^3＋,Bi^3＋ shows excellent VUV optical properties compared with the commercial （Y,Gd）BO3：Eu^3＋. Thus, the Y2O2S：Eu^3＋,Bi^3＋ can be a potential red VUV-excited candidate applied in Hg-free lamps for backlight of liquid crystal display.

新型黄色长余辉材料γ-SrGa_(2)O_(4):Bi^(3+)的制备及性能

长余辉材料中的深陷阱具有优异的能量存储和释放性能,因此在光学信息存储方面有很大应用优势。本文采用高温固相法合成了新型黄色长余辉材料γ⁃SrGa_(2)O_(4)∶Bi^(3+),其发射光谱是以565 nm为中心、范围为400~800 nm的宽带发射,该发射归属于Bi^(3+)离子的3P_(1)→1S_(0)跃迁。在紫外灯照射后,观察到γ⁃SrGa_(2)O_(4)∶Bi^(3+)样品明亮的黄色长余辉发光。通过热释光谱分析可知γ⁃SrGa_(2)O_(4)∶Bi^(3+)中主要有三种陷阱,其深度分别为0.678,0.838,0.978 eV。深度为0.678 eV的浅陷阱是该材料产生长余辉现象的主要原因,而深度为0.838 eV的深陷阱对应的热释峰强度在12 h后仅下降18.6%,这说明深陷阱中电子释放缓慢。基于材料的深陷阱性能,设计了字母图案并对其进行光学信息存储实验,结果表明该材料在信息存储方面有潜在应用前景。