Sr_(3)ZnNb_(2)O(9):0.3Eu^(3+),xNa^(+)荧光粉的合成和发光性能研究

本文通过高温固相反应成功制备了Sr_(3)ZnNb_(2)O(9)∶0.3Eu^(3+),xNa^(+)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列荧光粉。X射线衍射分析和精修结果表明,Eu^(3+)和Na^(+)成功掺杂到Sr_(3)ZnNb_(2)O(9)基质中,并部分取代了Zn^(2+)。采用扫描电子显微镜测试了样品的微观形貌和元素分布。光谱特性和热稳定性研究表明,Na^(+)的最佳掺杂浓度为x=0.2,Na^(+)的引入提高了Sr_(3)ZnNb_(2)O(9)∶0.3Eu^(3+)荧光粉的热稳定性,活化能为0.163 eV。计算出Sr_(3)ZnNb_(2)O(9)∶0.3Eu^(3+),0.2Na^(+)样品的CIE色坐标为(0.618,0.376),相关色温和色纯度分别为1855 K和98.46%。

新型超细蓝色荧光粉Sr_2MgSi_3O_9∶Eu^(2+)的合成及发光性质

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型蓝色发光材料Sr2MgSi3O9∶Eu2+。用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对样品的物相结构、微观形貌及发光性质进行了分析和表征。结果表明:Sr2-xMgSi3O9∶Eu2x+系列样品的衍射峰数据与Sr2MgSi2O7的JCPDS卡片(卡号:75-1736)衍射峰数据基本一致,属四方晶系。其一次颗粒近似球形,粒径在100nm左右。激发光谱分布在250～450nm的波长范围,主激发峰位于424nm处,次激发峰位于400nm处,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发。发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于470nm附近,是典型的Eu2+的4f5d-4f跃迁导致的。Sr2MgSi3O9∶Eu2+是一种很有前途用于白光LED的蓝色荧光粉。

白光LED用橙红色荧光体Sr_2MgSi_3O_9:Eu^(3+)的制备和光谱性质

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型橙红色发光材料Sr2MgSi3O9:Eu3+.用X射线粉末衍射仪(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:此发光材料与Sr2MgSi2O7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品的一次颗粒近似球形,粒径在100 nm左右.样品Sr2MgSi3O9:Eu3+的激发光谱在220~300 nm内出现一宽带吸收,归属于Eu3+-O2-之间的电荷迁移带,300 nm以后出现的锐线峰为Eu3+的f→f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,对应于Eu3+的基态到5L6激发态跃迁吸收,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发.发射光谱由2个强发射峰组成,位于592 nm和618 nm处,分别属于典型的Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁.此外,研究还发现共掺杂适量Ti使得发光颜色由橙红色向红色转变,发光强度明显增强.

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。

新型黄绿色发光材料Sr_2MgSi_3O_9:Ce^(3+),Tb^(3+)的合成及光谱分析

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型荧光粉Sr2MgSi3O9:Tb3+、Sr2MgSi3O9:Ce3+,Tb3+,用X射线粉末衍射仪(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,所合成的发光材料与Sr2MgSi2O7具有相似的晶体结构,同属四方晶系。样品一次颗粒近似球形,粒径在100nm左右。Sr2MgSi3O9:Tb3+的激发光谱为一位于249nm的宽带,发射光谱主要由473、491、547、585nm等一系列发射峰组成,其中473nm(5D3→7F3)为主发射峰,547nm(5D4→7F5)为次发射峰;样品Sr1.955MgSi3O9:Tb30.+04,Ce03.+005的激发光谱由峰值分别位于249和335nm的双激发带组成,其中后者为主激发带。在335nm激发下,其发射光谱由两部分组成,其中400nm附近的带状发射对应于Ce3+的发射,而491、547、588nm处的发射峰归属为Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4)跃迁发射,最强峰位于547nm,对应Tb3+的5D4→7F5跃迁。此外,探讨了Ce3+掺杂量对样品发光亮度的影响,发现Ce3+可以把能量传递给Tb3+,对Tb3+起到敏化作用。

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。

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。

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.

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。

Bi^(3＋)掺杂对Sr2MgSi2O7：Eu^(2＋)荧光粉的结构及发光性能的影响(英文)

采用溶胶-凝胶法在还原气氛下制备了Sr2MgSi2O7∶Eu2+,xBi3+(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)荧光粉,并用XRD、TG-DTA及激发与发射谱仪对样品的结构及发光性能进行了表征。结果发现:单掺杂Bi3+的Sr2MgSi2O7样品的发射光谱所用的材料的激发光谱为一主峰为286 nm的宽带谱,这是由于激发态时Bi3+的3P1→1S0电子能级跃迁而造成的;单掺杂Eu2+的Sr2MgSi2O7样品的发射光谱所用的材料的激发光谱为一主峰为358 nm的宽带谱,这是典型的Eu2+的4f65d1→4f7跃迁而引起的。当Bi3+离子掺杂到Sr2MgSi2O7∶Eu2+样品的摩尔分数为0.04时,样品的发射强度是未掺杂Bi3+离子样品的1.9倍。

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。

H_3BO_3对微波加热法合成Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料性能的影响

采用微波加热法在碳粉还原的条件下制备出发光亮度高、余辉性能较为优良的Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,并研究了H3BO3添加量对其相组成结构、光谱性能和余辉性能的影响.实验结果表明,添加适量的H3BO3可以改善Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+的发光强度和余辉性质.当添加H3BO3的摩尔分数(相对于基质)为20%时,发光粉体具有最佳的发光亮度和余辉性质.

用于白光LED的荧光粉Sr_3MgSi_2O_8:Eu^(2+)的发光特性

使用高温固相法制备不同NH4Cl(作为助熔剂)加入量和不同Eu2+浓度的Sr3MgSi2O8:Eu2+,并研究其成相和发光性质.研究结果表明:NH4Cl加入量为24%时,样品为纯相,发光最强.Sr3MgSi2O8:Eu2+样品在近紫外区存在强激发带(250~400 nm),谱峰位于366 nm;相应的发射谱带位于蓝光区(420~500nm),为一个不对称宽带,谱峰位于457 nm,该发射带由两个发射峰组成,其位置较接近,因此不能复合出白光,Sr3MgSi2O8:Eu2+仅适合作为紫外LED芯片激发的蓝光荧光粉.

Eu^(2+),Eu^(3+)掺杂对Sr_2MgSi_2O_7荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法分别制备Eu2+和Eu3+掺杂的Sr2MgSi2O7荧光粉.在356nm近紫外光激发下,Sr2MgSi2O7:Eu3+荧光粉呈多峰红光发射,主峰位于590nm、615nm、650nm和700nm,分别对应于Eu3+离子5D1→7FJ(J=1,2,3,4)能级的跃迁.在371nm近紫外光激发下,Sr2MgSi2O7:Eu2+荧光粉发射峰介于425~550nm之间,呈蓝光发射,主峰位于476nm,对应Eu2+的4f65d1→4f7跃迁.随着Eu2+浓度的增大,发射峰强度先增大后减弱.

Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)蓝色长余辉发光材料的制备与发光性能研究

采用高温固相法合成蓝色Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,并且表征其晶体结构、激发光谱、发射光谱和余辉衰减特性.确定高温固相法合成该材料的最佳温度在1 200℃.XRD分析表明,所合成的样品为Sr2MgSi2O7晶体结构.发光粉体的激发光谱为一宽带连续谱,表明从紫外光至可见光均可激发该发光材料.发射光谱主峰位于470 nm附近.当Eu2+/Dy3+掺杂摩尔比是1/2时,发光材料的余辉效果最好,产品经自然光激发一段时间后,移至黑暗处,可持续8 h以上发出人眼可辨的蓝光.

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。

TiO_(2-x)N_x/Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)复合材料制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法将TiO2-x N x包覆在长余辉光致发光材料(Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+)表面制备得到TiO2-x N x/Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+复合材料。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对TiO2-x N x/Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+复合光催化材料的结构及表面形貌进行表征,并研究了TiO2-x N x/Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+复合光催化材料对甲基橙溶液的降解性能。

溶胶-凝胶法合成Sr_3MgSi_2O_8∶Eu^(3+)红色荧光粉及其发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了Sr_3MgSi_2O_8∶Eu^(3+)红色荧光粉,并通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)、X射线光电子能谱(XPS)等分析方法,对不同烧结温度(950,1 050,1 150,1 250℃)热处理4 h后得到的粉体的物相、形貌及发光性能进行了表征分析。由XRD表征结果可知,制备出的样品为正交晶系的Sr_3MgSi_2O_8;由扫描电镜及比表面积的测试结果可知,经过1 150℃热处理得到的荧光粉具有最大比表面积,可达到90.213 1 m^2/g,且粒径大小均一;由红外光谱图可知:样品中含有Si—O—Si、Mg—O和Sr—O化学键;在394 nm的激发波长下,所有样品在614 nm和702 nm处出现了强发射峰,分别对应于Eu^(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_4跃迁,属红光发射。随着热处理温度的升高,样品所对应的发射峰强度呈现出先增大后减小的变化趋势,即出现温度猝灭效应;经1 150℃热处理合成的Sr_3MgSi_2O_8∶Eu^(3+)红色荧光粉的发光性能最好,即最佳的热处理温度为1 150℃。

近紫外光激发BaSr_2Si_3O_9∶Eu^(3+)的合成及性能研究

采用高温固相法制备近紫外光激发的BaSr_2Si_3O_9∶Eu^(3+)发光材料,研究了Eu3+不同掺杂量对样品晶体结构、发光特性的影响规律。用X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)、紫外-可见光谱分析系统对样品进行了表征和封装评价。结果表明,随着Eu^(3+)的掺入,BaSr_2Si_3O_9晶体结构并没有发生变化;激发主峰为395nm,发射主峰为611nm,随着Eu^(3+)掺杂量的增加,样品发光强度先升高后降低,在掺杂量为6%(摩尔分数)时发射强度最大;结合396nm近紫外芯片和BAM双峰蓝色荧光材料进行封装测试,所制备白光LED显色指数为88,色温5953K,因此,BaSr_2Si_3O_9∶Eu^(3+)是一种很有应用前景的近紫外激发发光材料。