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_2ZnSi_2O_7∶Eu^(3+)的低温合成与发光性能

以介孔二氧化硅MCM-41为硅源,采用低温水热反应与后续煅烧相结合的方法合成Sr2-xZnSi2O7∶xEu3+红色荧光粉。实验结果表明,150℃水热处理16 h后的反应产物含Sr2ZnSi2O7相,经后续950℃煅烧3h得到Sr2ZnSi2O7纯相。在392 nm近紫外光的有效激发下,Sr2-xZnSi2O7∶xEu3+荧光粉显示Eu3+离子的特征跃迁发射,以615 nm的5D0→7F2跃迁发射峰为最强。适量Eu3+的掺杂对Sr2ZnSi2O7相结构几乎没有影响,当Eu3+离子的掺杂量x=0.10时,荧光粉发光强度最大。

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。

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。

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。

红色长余辉发光材料Sr_5Al_2O_7S∶Eu^(2+)的制备及发光性能

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为原料,采用高温固相反应法合成了Sr5Al2O7S∶Eu2+红色长余辉材料。用X射线衍射仪及荧光分光光度计对材料的物相及光谱性能进行了分析,考察稀土掺杂量对样品发光性能的影响。结果表明,在稀土激活剂的掺杂量x(Eu)=6%、硼酸加入量9%、1 200℃烧结8h的条件下合成的样品为Sr5Al2O7S∶Eu2+的纯相,激发光谱位于400～500nm,主发射波长在600nm左右,余辉为桔红色。

非硅醇盐无机溶胶凝胶法合成蓝色发光材料Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)

以水玻璃(Na2SiO3)为硅源,柠檬酸三铵为PH值调节剂,通过离子交换,采用溶胶凝胶法低温合成Sr2MgSi2O7&Eu2+,Dy3+蓝色发光材料。采用DTA、XRD、荧光光谱等手段对材料进行分析和表征,结果表明:前驱体干凝胶煅烧到1010℃后开始有Sr2MgSi2O7相形成,到1100℃完全转变成高纯相Sr2MgSi2O7,其产物疏松,颗粒小,不需研磨或稍加研磨便得超细粉。它的激发光谱在250～450nm之间存在一个强度较高的激发带,发射峰位于467nm,余辉时间超8h。此外,对溶胶凝胶的形成机理等进行了讨论。

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.

新型绿色发光材料Sr_2ZnSi_2O_7:Tb^(3+)的制备及发光性质

采用微波辅助凝胶-燃烧法成功地合成了Sr2ZnSi2O7:Tb3+硅酸盐绿色发光材料.通过X线粉末衍射表征了材料的物相结构,用荧光分光光度计表征了材料的光致发光性能,同时对Tb3+浓度及助熔剂H3BO3用量等对材料发光性质的影响进行了研究.结果表明:该材料与Sr2ZnSi2O7具有相同的晶体结构,同属四方晶系.Sr2ZnSi2O7:Tb3+的激发光谱由位于200~300nm的1个宽带和位于325~400nm的1组窄峰组成,前者属于Tb3+4f8→4f75d的跃迁,后者由Tb3+离子的f→f跃迁引起;样品的发射光谱由位于414,436,490,543,584nm处的一系列窄带发射峰组成,均属于Tb3+的特征发射.其中,543nm处发射峰最强,因而样品发绿光.同时,确定了Tb3+的最佳掺杂量为摩尔分数x(Tb3+)=0.08,H3BO3的最佳用量摩尔分数x(H3BO3)=0.15.

溶胶凝胶-燃烧法合成Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料及其性能分析

采用溶胶凝胶-燃烧法合成了Sr2MgSi2O7:Eu2+∶Dy3+长余辉发光材料。研究结果表明:溶液的PH值对成胶影响较大,当PH值控制在2~3之间时,才能形成稳定的溶胶。实验结果表明,当点火温度600℃,在还原气氛中,900℃煅烧1h以内可以得到发光性能较好的Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+发光材料。通过激发和发射光谱分析,发光材料的激发峰分别位于356nm和373nm处,发射峰位于460nm处,出现一定的蓝移。

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.

Eu^(2+)在α-Sr_2P_2O_7中的发光及Eu^(2+)→Mn^(2+)的能量传递

通过高温固相法制备了一系列不同浓度Eu^(2+)单掺杂和Eu^(2+)、Mn^(2+)共掺杂的荧光材料Sr_(2-x)P2O_7:xEu^(2+)(x=0,0.005,0.01,0.02,0.025)和Sr_(1.99-x)P_2O_7:0.01Eu^(2+),xMn^(2+)(x=0.05,0.1,0.15,0.2).采用XRD、SEM和荧光光谱等手段系统分析了样品的晶相、形貌和荧光性质.分析表明,当焙烧温度为1 050℃时,所得样品属于单相斜方晶系,结晶性良好,颗粒均匀.在355nm紫外光激发下,Sr_2P_2O_7:Eu^(2+)呈现370~480nm的宽带发射,主峰位于418nm,归属于Eu^(2+)的5d-4f允许跃迁,并研究了其浓度猝灭效应及机理.通过共掺杂Mn^(2+)调节荧光色度,实现白光发射.Eu^(2+)作为敏化剂,向Mn^(2+)传递能量,增强Mn^(2+)的d-d跃迁,使其适用于白光发光二极光(WLED)照明.

Eu^(2+),Dy^(3+)掺杂Sr_2MgSi_2O_7长余辉发光材料的研究

采用高温固相法制备了Sr2MgSi2O7(SMS)、Sr2MgSi2O7:Eu2+(SMS-E)和Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(SMS-ED)粉末.利用XRD、荧光光谱仪、单光子计数器、热释光剂量计等手段对样品进行结构和发光性能分析.结果表明:所得样品的晶相结构基本一致,在发射光谱中,SMS-ED与SMS-E相比,没有明显的新发射光谱,且发光强度较弱,但余辉的亮度和余辉的时间却有了很大的提高.

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。

三维花状Sr_2MgSi_2O_7∶Eu^(2+)蓝色发光材料及其发光性能

采用溶胶-凝胶法,以葡萄糖为表面活性剂,成功地合成了三维花状的Sr2MgSi2O7∶Eu2+蓝色荧光粉。利用X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对产物的结构、形貌和发光性能进行了分析。结果表明,添加适量的葡萄糖对产物的结构无影响,但可改变产物的形貌和提高发光性能。当葡萄糖含量为0.03g/mL时,焙烧后的产物由无规则的块状形貌转变成颗粒形态为花瓣状的特征形貌。所得发光材料在355nm波长的紫外光激发下获得波长为469nm的明亮蓝光,而且发光强度最高。

Mg^2+离子对Sr_2Al_2SiO_7∶Eu^2+荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Sr2Al2SiO7∶Eu2+荧光体及掺入Mg离子后Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2+(x=0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)荧光体。XRD分析及晶格常数计算结果表明,Eu2+离子部分取代Sr2+格位进入Sr2Al2SiO7晶格。Sr2Al2SiO7∶Eu2+荧光体激发谱由峰值位于326nm附近的宽带构成,属于Eu2+的4f→5d跃迁吸收带;发射光谱主峰位于约500nm,属于Eu2+离子4f65d→4f7跃迁导致的宽带发射。XRD结果表明Mg2+添加浓度从x=0.1~1.0增加,Mg2+离子以取代离子形式进入Sr2Al2SiO7晶格。Mg2+离子添加浓度x=0.1时对Sr2Al2SiO7∶Eu2+发射光谱影响不大,Sr1.9Mg0.1Al2SiO7∶Eu02.+02发射主峰仍位于500nm;x>0.2后,Mg2+离子取代Sr2+离子使晶体场强度减弱,Eu2+离子5d能级晶场劈裂减小,导致Sr2-xMgxAl2SiO7∶Eu2+发射峰蓝移至460nm。