Sr2SiO4：Eu^3＋荧光粉的燃烧法制备及其发光性能的研究

利用H3BO3作为助熔剂、尿素为燃料,采用燃烧法成功制备了发光性能良好的Sr2SiO4:Eu3+红色荧光粉,通过X射线衍射和荧光分光光度计对样品进行了表征。实验结果表明:Sr2SiO4:Eu3+荧光粉的衍射峰发生了偏移,晶格常数减小,Eu3+的加入使得晶格发生了收缩;同时发现H3BO3的加入有利于α′-Sr2SiO4纯相的形成和(211)晶面的生长;选择H3BO3(1%,2%,3%,5%(质量分数))做助熔剂,有效地提高了Sr2SiO4:Eu3+荧光粉的发光强度;H3BO3用量从1%增加到3%时,位于5D1→7F3跃迁的587 nm的发射峰和5D0→7F2跃迁的622 nm的发射峰逐渐增强。

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。

蓝白色荧光材料Sr2SiO4：Ce^3＋的溶胶-凝胶法制备及发光性能研究

采用溶胶-凝胶法,在空气环境中合成了蓝白色Sr2SiO4:Ce3+荧光材料,合成温度为900℃,这远低于固相法制备同类硅酸盐材料所需温度.X射线衍射图表明,所得样品主要为纯相Sr2SiO4晶体.由扫描电子显微镜图像可知,样品一次颗粒尺度在2μm以下.处于254 nm紫外光激发下,样品发射光谱为峰值位于472 nm的不对称单峰宽带谱,是典型的蓝白光发射.监测472 nm发射峰,得到其激发谱为近紫外连续光谱峰值位于272 nm,321 nm.通过改变Ce3+浓度,进一步研究了参杂浓度对发光强度的影响.

应力发光材料Sr2SiO4∶Eu,Dy的光谱性质研究

采用高温固相法制备一系列Sr_2SiO_4∶Eu0.01,Dy_x(x=0.000 1,0.002 5,0.005,0.01)应力发光材料,研究了不同掺杂浓度下,Sr_2SiO_4∶Eu,Dy的光致发光和应力发光性质。研究结果表明在掺杂Dy^(3+)浓度较低时,样品同时存在α和β两种相,当掺杂Dy^(3+)浓度增加时,则出现β到α的相转变。由于Eu^(2+)占据Sr^(2+)格位的不同,样品在蓝光区486nm(Sr1)和绿光区530nm(Sr2)有两个峰存在。而应力发光光谱与余辉光谱类似,均只呈现出530nm的发光,这说明二者的发光来源于占据Sr_2格位的Eu^(2+),都是通过改变陷阱的浓度实现发光性能的变化,但Sr_2SiO_4∶Eu,Dy的应力发光强度的变化还与其结构改变有关。同时,Sr_2SiO_4∶Eu,Dy应力发光强度与所施加的力之间呈良好的线性关系,并且可用眼睛观察到明显的黄色应力发光,这为应力发光传感器准确检测物体所受应力提供依据。结合余辉、热释以及应力发光性质,推测Sr_2SiO_4∶Eu,Dy的应力发光机制应是压电产生的电致发光。

Sr_2SiO_4:Eu^(3+)发光材料的制备及其光谱特性

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4:Eu3+发光材料.测量了Sr2SiO4∶Eu3+材料的激发与发射光谱,发射光谱主峰位于618nm处;监测618nm发射峰时,所得激发光谱主峰分别为320、397、464和518nm.研究了Sr2SiO4∶Eu3+材料在618nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化情况.结果显示,随Eu3+浓度的增大,发射峰强度先增大;当Eu3+浓度为7%时(x),峰值强度最大;而后随Eu3+浓度的增大,峰值强度减小.在Eu3+浓度为7%的情况下,研究了电荷补偿剂Li+的掺杂浓度(x(Li+))对Sr2SiO4∶Eu3+材料发射光谱强度的影响.结果显示,随x(Li+)的增大,材料发射光谱强度先增大后减小,当x(Li+)为8%时,峰值强度最大.

Sr_2SiO_4:Dy^(3+)材料制备及发光特性

采用高温固相法制备了Sr2SiO4:Dy3+发光材料.在365nm紫外光激发下,测得Sr2SiO4:Dy3+材料的发射光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为486,575和665nm;监测575nm的发射峰,所得材料的激发光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为331,361,371,397,435,461和478nm.研究了Dy3+掺杂浓度对Sr2SiO4:Dy3+材料发射光谱强度的影响.研究结果显示,随着Dy3+浓度的增大,黄、蓝发射峰比值(Y/B)也逐渐增大;随着Dy3+浓度的增大,575nm发射峰强度先增大后减小.加入电荷补偿剂Li+,Na+和K+均提高了Sr2SiO4:Dy3+材料的发射光谱强度,其中以Li+的情况最为明显.

电荷补偿对Sr_2SiO_4∶Dy^(3+)材料发射光谱的影响

采用高温固相反应方法在空气中制备了Sr2SiO4∶Dy3+发光材料。在365 nm紫外光激发下,测得Sr2SiO4∶Dy3+材料的发射光谱为一多峰宽谱,发射峰分别位于486,575和665 nm处。研究了电荷补偿剂Li+,Na+和K+对Sr2SiO4∶Dy3+材料发射光谱强度的影响,结果显示,不同电荷补偿剂下,随电荷补偿剂掺杂浓度的增大,Sr2SiO4∶Dy3+材料发射光谱强度的演化趋势相同,即,Sr2SiO4∶Dy3+材料发射峰强度先增大后减小,但不同电荷补偿剂下,材料发射峰强度最大处对应的补偿剂浓度不同,对应Li+,Na+和K+时,浓度分别为4 mol%,3 mol%和3 mol%。同时,对研究结果进行了理论分析。

纳米Sr_2SiO_4:Eu^(3+)荧光粉的燃烧法合成及光谱性质

利用快速燃烧合成方法制备了Sr2SiO4:Eu3+纳米材料。用X射线粉末衍射、扫描电镜、稳态激发与发射光谱、高分辨发射光谱、位置选择激发光谱和发光衰减等测量对材料的结构、形貌和光致发光性质进行了研究。分析结果表明,通过二甲酰肼的快速燃烧,在800℃条件下反应3 min即可制得颗粒尺寸在80～100nm左右的α-Sr2SiO4:Eu3+纳米材料,在紫外线激发下,所合成的样品具有良好的发光性能。由于纳米材料中表面格位的存在,Eu3+的局域环境变得十分复杂,其发光寿命与体材料相比有明显的下降,并且发光衰减呈现由单指数衰减向双指数衰减转变的趋势。

电荷补偿对Sr_2SiO_4∶Eu^(3+)材料光谱特性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4∶Eu3+发光材料.测量了Sr2SiO4∶Eu3+材料的激发与发射光谱,发射光谱主峰位于618nm处;监测618nm发射峰时,所得材料的激发光谱主峰分别为320nm、397nm、464nm和518nm.研究了Sr2SiO4∶Eu3+材料发射峰强度随电荷补偿剂Li+、Na+和K+掺杂浓度的变化情况.结果显示,随电荷补偿剂浓度的增大,材料发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势,但不同电荷补偿剂下,材料发射峰强度最大处对应的补偿剂浓度不同,补偿剂Li+、Na+和K+的浓度分别为8mol%、7.5mol%和7mol%.

凝胶-燃烧法合成Sr_2SiO_4:Ce^(3+)蓝紫色荧光粉

采用凝胶-燃烧法合成了Sr2SiO4:Ce3+蓝紫色荧光粉,借助XRD、FE-SEM、荧光光谱仪对样品的晶体结构、形貌、光谱特性等进行了分析。结果表明:所得Sr2SiO4:Ce3+样品为正交晶系α′-Sr2SiO4纯相,平均粒径为1.5μm左右;样品的激发光谱为峰值位于251nm、276nm和353nm的近紫外宽带谱,归属于Ce3+离子的5d04f1→5d14f0跃迁;样品的发射光谱是峰值位于408nm的不对称单峰宽带谱,由400nm和429nm两个高斯峰组成,分别来源于Ce3+离子5d14f0向基态2F7/2和2F5/2能级的跃迁。此外,对Ce3+掺杂浓度、热处理温度和时间对Sr2SiO4:Ce3+发光性能的影响进行了讨论。

Eu^(3+)、Gd^(3+)共掺杂Sr_2SiO_4荧光粉的液相沉淀合成及能量转移发光性能

采用液相沉淀法合成了钆单掺杂、铕单掺杂、钆-铕共掺杂的硅酸锶发光材料。用X-射线衍射(XRD)对其结构表征。利用荧光光谱(PL)方法对合成的样品进行发光性能表征。研究结果表明:在250nm紫外光为激发波长时,Eu^(3+)单掺杂Sr_2SiO_4∶0.04Eu^(3+)的发光光谱出现Eu^(3+)的5D0→7F1(584nm)、5D0→7F2(614nm)、5D0→7F3(626nm)跃迁发光峰,钆-铕共掺杂Sr_2SiO_4∶x Gd3+,0.04Eu^(3+)发光体系中,主要表现为Eu^(3+)离子的特征发射。探讨了在硅酸锶发光体中Gd^(3+)→Eu^(3+)能量传递的机理,主要为电偶极-电偶极相互作用。当改变Eu^(3+)离子的掺杂浓度时,样品表现为Eu^(3+)离子的特征发射,此时材料发橙色光。保持Gd^(3+)、Eu^(3+)离子掺杂浓度不变,K+作为电荷补偿剂,对材料发光强度影响很小。

基质改变对Eu3+、Bi3+发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备出了CaSiO3:Eu^3+Bi^3+和Sr2SiO4:Eu^3+Bi^3+,对比分析了两者的激发光谱与发射光谱,探讨了基质改变对Eu^3+、Bi^3+发光性能的影响.结果表明Sr2SiO4:Eu^3+Bi^3+中Bi^3+-Eu^3+之间的能量传递效率明显高于CaSiO3:Eu^3+Bi^3+中的.

三步煅烧制备Sr_2SiO_4:0.03Eu^(3+)基荧光粉及其发光性能的研究

采用三步煅烧固相法在相对较低温度条件下成功合成Sr_2SiO_4∶0.03Eu^(3+)红色硅酸盐荧光粉,且与传统的一步煅烧高温固相法(1 300℃)作对比,通过X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及荧光分光光度计(PL)等手段对样品进行测试表征.结果表明,在三步煅烧法的烧结温度为950℃时可以制备出纯度较高、颗粒尺寸较均匀且发光性能优良的Sr_2SiO_4∶0.03Eu^(3+)红色荧光粉.激发和发射光谱表明该荧光粉可被紫外光(394 nm)和蓝光(466 nm)有效激发,在5D0→7F2跃迁辐射的主要发射峰620 nm处发射的红光最强,强度远大于594 nm处的发射峰.其CIE坐标为(0.602 5,0.391 3),接近标准的红光坐标(0.67,0.33),在固态照明以及平板显示设备上具有潜在的应用价值.

Eu^(2+)在Sr_2SiO_4·SrCl_2材料中的发光特性

采用高温固相法制备了Sr2SiO4.SrCl2∶Eu2+荧光粉,并研究了材料的发光特性。X射线衍射结果显示,Sr2SiO4.SrCl2∶Eu2+材料是由SrCl2∶Eu2+和Sr2SiO4∶Eu2+构成的复合化合物。以320nm紫外光作为激发源,测得材料的发射光谱呈宽谱特征,覆盖350～600nm。在0.5%～2%范围增大Eu2+掺杂量时,位于蓝色光区域的发射峰位置没有变化,为403nm,处于长波方向的发射峰呈现出先红移、后蓝移的变化趋势,但两发射峰的强度均明显减小。监测两发射峰,所得结果分别对应SrCl2∶Eu2+和Sr2SiO4∶Eu2+材料的激发光谱,覆盖250～400nm。分析认为,材料的光谱分布及发射强度的变化与晶场环境及处于不同Sr2+格位上Eu2+间的能量传递等有关。

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。

Sr_2SiO_4:Eu^(2+)发光材料的燃烧法制备及其光谱特性

采用燃烧法制备Sr2SiO4:Eu2+发光材料。采用X线衍射仪、扫描电镜和荧光光度计对样品的晶体结构、微观形貌和光谱特性进行表征。研究结果表明:退火后样品的晶体结构属于正交晶系的α′-Sr2SiO4,掺杂Eu2+对晶体结构没有影响。荧光光谱测试表明:Sr2SiO4:Eu2+材料的激发和发射光谱均为宽带谱,激发和发射主峰分别为335 nm和493 nm,分别对应于Eu2+的4f7→4f65d1和4f65d1→4f7跃迁。随着点火温度的增加,激发和发射光谱强度均呈先增后降的变化。点火温度750℃时材料的激发和发射峰强度最大。随着Eu2+掺杂量的增加,Sr2SiO4:Eu2+材料的激发和发射强度均先增大,在掺杂0.01 mol Eu2+时达到最高值,而后随着Eu2+掺杂量的增大,激发和发射峰强度减小。制备的Sr2SiO4:Eu2发光材料有望用于白光LED领域。

Sr_2SiO_4∶Eu^(2+),Nd^(3+)的近红外发光及Eu^(2+)→Nd^(3+)能量传递

用高温固相法制备了Sr2SiO4:Eu2+,Nd3+发光材料,研究了样品中Eu2+对Nd3+的近红外发光敏化。发现Sr2SiO4基质中Eu2+的存在可以大大增强Nd3+的特征近红外发光。通过对样品中不同位置Eu2+荧光激发和发射光谱、荧光寿命以及Nd3+荧光光谱的研究,对Eu2+向Nd3+能量传递的机理进行了分析。在Sr2SiO4中,处于激发态的Eu2+(Ⅱ)可以通过非辐射能量传递过程有效传能给Nd3+,从而直接敏化Nd3+的近红外发光。而处于激发态的Eu2+(Ⅰ)可首先传能给Eu2+(Ⅱ),再进一步通过能量传递敏化Nd3+的近红外发光。

掺杂铕硅酸锶Sr(Eu,Bi)SiO_3,Sr(Eu,Bi)_2SiO_4的发光及结构特性(英文)

用高温高压方法合成了Sr(Eu,Bi)SiO3,Sr(Eu,Bi)2SiO4.研究了高压对其结构及发光性能的影响.与用溶脑—凝胶法和常压高温法合成的产品相比较,常压制备的Sr(Eu,Bi)SiO3为六角结构,而在2.34—4.10GPa的合成压力下,未发现其结构相变.高压能显地改就样品的发光特性.其发光强度和相对量子发光效率降低,半宽明显增加,且伴有红移发生.发光强度的改变是压致晶场的变化引起的.

Eu^(2+)掺杂Sr_2SiO_4长余辉材料的热释光研究

采用高温固相法在弱还原的气氛下合成了Sr2SiO4高亮度的黄色长余辉材料。通过X射线衍射(XRD)分析发现所制得的样品属于α′-Sr2SiO4斜方晶系结构;样品的光致发光特性表明,在320nm激发光的照射下,出现峰位为490nm的宽带发射峰。样品余辉特性显示:样品的余辉衰减曲线符合双指数衰减。在温度293～598K内样品有4个热释光峰,峰值温度在346,420,457和552K附近。不同的等待时间热释光曲线表明:在衰减过程中,热释光峰位置发生移动,显示材料中存在缺陷能带;同时不同深度的陷阱能级衰减规律不同,表明了陷阱能级之间存在电子转移现象。

Sr_2SiO_4∶Ce^(3+),Li^+蓝紫色荧光粉发光性能的研究（英文）

以MCM-41为硅源,采用共沉淀法制备Sr_(2-x)SiO_4∶xCe3+(x=0.01~0.09,步长为0.01)和Sr_(1.95-y)SiO_4∶0.05Ce^(3+),y Li^+(y=0.01~0.07,步长为0.02)蓝紫色荧光粉。Sr_2SiO_4∶xCe^(3+)的发射光谱是一个不对称的宽带,最大峰值在410 nm左右。Ce^(3+)的最佳掺杂量为5%。Ce^(3+)离子倾向于占据九配位的Sr(Ⅱ)格位。共掺电荷补偿剂Li^+可以有效地提高Sr_(1.95)SiO_4∶0.05Ce^(3+)的发光强度,其中Li^+离子对1 100℃煅烧样品的发光强度的提高程度比1 000℃的更高,Li^+的最佳掺杂量为y=0.05。