绿色荧光粉NaCaPO4：Tb^3＋的制备与发光特性

采用高温固相法合成了适用于UVLED芯片激发的NaCaPO4∶Tb3+绿色荧光粉并对其发光性质进行了研究。该荧光粉的发射峰位于418,440,492,545,586,622nm,分别对应Tb3+的5D3→7F5、5D3→7F4、5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3能级跃迁。其中位于492,545nm的发射峰最强,样品发射很好的绿光。主要激发峰位于380~400nm之间,属于4f→4f电子跃迁吸收,与UVLED芯片的发射相匹配。考察了Tb3+掺杂浓度和Li+,Na+和K+作为电荷补偿剂对样品发光性能的影响:Tb3+的最佳掺杂浓度为10%,以Li+的补偿效果最好。NaCaPO4∶Tb3+是一种适用于白光LED的绿色荧光材料。

CaMoO4∶Tb^3＋发光材料的制备和发光性质的研究

用共沉淀法制备了样品CaMoO_4:Tb^(3+)的前驱物,经TG-DTA测试表明:样品在850℃时有能量吸收峰,即达到样品反应的活化点。XRD谱图分析显示,焙烧后样品CaMoO_4:Tb^(3+)为CaMoO_4的白钨矿结构,但峰位发生了右移,说明晶体内部产生了微小的晶体缺陷,推测该缺陷可能是由晶胞内2个Tb^(3+)取代了3个Ca^(2+)形成空穴而引发的。通过对激发谱图的测试发现,此种缺陷结构有利于使MoO_4^(2-)发射特征峰(488 nm)的能量有效地传递给Tb^(3+),使Tb^(3+)的4f电子发生跃迁,特别使Tb^(3+)的~7F_6→~5D_4(488 nm)电子跃迁大大加强,因而在样品CaMoO_4:Tb^(3+)的发射谱图(λ_(ex)=488 nm)中,自激活荧光体MoO_4^(2-)的发射强度被大大减弱,而Tb^(3+)的~5D_4→~7F_5(544 nm)跃迁的绿光发光强度被大大增强,使该材料成为有潜在应用价值的发光材料。

BaAl12O19中Mn^2＋和Tb^3＋的发光及Tb^3＋对Mn^2＋的能量传递

采用溶胶-凝胶法合成了Mn2+、Tb3+单掺及共掺的BaAl12O19荧光粉,对其发光性质和Tb3+对Mn2+的能量传递机理进行了研究。研究结果表明,Tb3+单掺的BaAl12O19荧光粉,发射峰位于440nm、489nm、543nm、587nm和623nm,属于Tb3+的5D3→7FJ和5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁发射;Mn2+单掺的荧光粉,发射峰位于516nm,归属于Mn2+的4T1→6A1跃迁发射。Mn2+,Tb3+共掺后,Mn2+的发射强度明显提高,而Tb3+的发光强度降低,Tb3+对Mn2+有能量传递作用。初步证实Tb3+对Mn2+的能量传递机理为激子能量传递。

ZnO-P2O5：Tb^3＋玻璃的热释光研究

采用高温熔融法制备了ZnO-P2O5∶Tb3+玻璃,并以热释光为手段,研究了基质组成、Tb3+掺杂浓度、熔制气氛、Tb3+与其他稀土离子共掺等因素对ZnO-P2O5∶Tb3+玻璃的发光中心、陷阱浓度及陷阱能级分布的影响。结果表明:ZnO含量的增加,使得与Zn2+配位的氧空位的数量增多,导致50~150℃低温区对应的陷阱浓度增加;还原气氛下,Tb3+掺杂后,一方面形成发光中心使得热释光强度提高,另一方面,可能由于不等价取代基质中的Zn2+离子产生新的缺陷使得陷阱能级加深;空气气氛下,大部分Tb3+被氧化成Tb4+,发光中心浓度降低;Ce3+,Eu3+,Dy3+,Nd3+,Pr3+和Er3+与Tb3+共掺时,陷阱能级深度与陷阱中心的电荷密度发生了不同程度的变化。

溶胶-凝胶法制备纳米晶γ-Al2O3：Tb^3＋粉末及其发光性能

以异丙醇铝为原料,聚乙二醇(PEG1000)为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶γ-Al2O3∶Tb3+发光粉;并采用DTA/TG、XRD、TEM及荧光光谱对其进行了一系列表征。研究结果表明:采用溶胶-凝胶制备工艺,经800℃煅烧4h,可以得到发光强度高的纳米晶γ-Al2O3∶Tb3+发光粉;发光粉的最佳激发波长为251nm,对应于Tb3+4f-5d跃迁;最佳掺杂浓度为5%(物质的量浓度,下同),在251nm光激发下,最强的发射峰位于544nm,可以用作绿色发光材料。

Tb^3＋和Na2WO4共掺杂SiO2材料的制备及其发光性质

通过溶胶-凝胶技术制备了稀土离子Tb3+和Na2WO4共掺杂的SiO2材料,利用DTA-TG,IR,XRD等测试手段研究了材料的结构。材料属于非晶态,800℃退火后Tb3+和Na2WO4共掺杂样品的主要结构为SiO2的网状结构。通过三维荧光光谱,荧光激发光谱和发射光谱,分析探讨了Na2WO4对掺稀土离子的SiO2体系发光性质的影响。结果显示,在230nm激发下,样品显示Tb3+的5D4—7Fj(j=4,5,6)和5D3—7Fj(j=4,5,6)发射光谱,在紫外灯的照射下,发射均匀的蓝绿色荧光,说明样品掺杂均匀且分散性较好。Na2WO4的掺入,并不影响Tb3+在SiO2基质中的发射峰的主要位置,但对发光强度有很大的影响,敏化了5D4—7F6蓝色跃迁而猝灭了5D4—7F5绿色跃迁,使材料发射蓝绿色荧光。文章通过所得的能级图,对样品的跃迁机理进行了分析。

ZrO2：Tb^3＋纳米晶的离子交换法制备及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为交换介质,采用离子交换法制备了稀土Tb3+离子掺杂的ZrO2∶Tb3+纳米晶。通过XRD,TG-DSC,TEM,HRTEM等手段分析了样品制备过程的物相变化及晶粒形貌,用荧光光度计研究了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱。结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2 h,制备出近方型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40 nm的四方相ZrO2∶Tb3+纳米晶,当焙烧温度升高到900℃以上时样品出现了少量单斜晶相,而经800℃焙烧处理的纯ZrO2是以四方相和单斜相同时存在,说明稀土Tb3+离子的掺杂对ZrO2基质的四方晶相起到稳定作用。由ZrO2∶Tb3+的等角三维荧光光谱图显示Tb3+在ZrO2基质中的最佳激发波长为290 nm;在290 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO2中Tb3+的发射峰位于491,545,582 nm分别对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4能级跃迁,以491,545 nm的发射峰最强,其中经800℃焙烧处理的样品其5D4→7F6跃迁发射与5D4→7F5跃迁发射强度几乎相同,说明该法制备的纳米ZrO2∶Tb3+中5D4→7F6跃迁发射增强,使Tb3+发光的蓝色成分增加了。

Tb^3＋激活的Ca3（BO3）2绿色荧光粉的光谱特性

采用高温固相法合成了Tb^3＋掺杂和Tb^3＋／Ce^3＋共掺Ca3（B03）2荧光粉。研究比较了两者的光谱特性，发现Tb^3＋在273nm、373nm处有2个激发峰，发射光谱反映了Tb^3＋的特征发射，即能观察到来自^5D3和^5D4的发射。Tb^3＋／Ce^3＋共掺时的激发光谱在273m、373m处有2个激发带，但以273m为主，发射光谱中除了明显的Tb^3＋外亦能观察到Ce^3＋的发射谱线。在相同条件下比较两者的发射光谱可以看出共掺时的能量明显增强，说明Tb^3＋／Ce^3＋之间存在能量转移。对两种荧光粉样品进行了寿命测试和比较，发现共掺时的寿命有所增强，表明Ce^3＋在能量转移的过程中对寿命也有一定的影响。

Tb^3＋掺杂硅酸盐玻璃发光性能的浓度依赖关系

利用高温熔融法制备了不同浓度的Tb3+掺杂硅酸盐玻璃,并分别测量了紫外和X射线激发时的发射光谱。光谱结果表明,不同浓度Tb3+掺杂硅酸盐玻璃在紫外和X射线激发时发光行为具有相似的浓度依赖关系:低浓度Tb4O7掺杂时主要以蓝光(5D3→7FJ)发射为主,而高浓度掺杂时以绿光(5D4→7FJ)发射为主。Tb3+发光强度与掺杂浓度的关系分析表明,5D3的浓度猝灭是电偶极-电偶极相互作用引起的,而5D4的浓度猝灭是交换相互作用引起的。

Tb^3＋掺杂对Sr2CeO4∶Eu^3＋发光性能的影响

以尿素为燃料硼酸为助熔剂,采用燃烧法合成了Sr2CeO4∶Eu3+、Tb3+发光材料。测试结果表明,当Tb3+的掺杂为1%(摩尔分数)时,合成的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,其样品的激发光谱为240～370nm的宽带双峰,发射光谱为400～550nm宽带峰,余辉衰减曲线的结果显示,适量的掺杂Tb3+可以提高产品的发光性能。与Sr2CeO4∶Eu3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度好的固溶体,样品的发光强度明显提高。

Ethanol-driven Room-temperature Synthesis of Potential Green-emitting Phosphors： a Case Study of Tb^3＋-doped CaHPO4

A novel green nanophosphor CaHPO4：Tb3＋ was synthesized via a room-temperatureco-precipitation route driven by ethanol solvent. X-ray powder diffraction （XRD）, scanningelectron microscopy （SEM） and photoluminescence spectroscopy （PL） techniques were utilizedto characterize the structure, morphology and fluorescence performance of the obtained powders.The results demonstrated that the prepared samples were well crystallized with triclinic phaseCaHPO4 structure and particle-like morphology. Photoluminescence measurements indicated thatCaHPOa：Tb3＋ had a strong absorption peak at 370 nm and exhibited characteristic emissions withseveral sharp peaks corresponding to the transitions 5D4-7FJ （jr = 6-3） of Tb3＋. Moreover, theluminescence optimum concentration for CaHPO4：Tb3＋ was determined to be 11 mol%, whichmight be a promising green-emitting ohosohor for display applications.

铽-2-噻吩甲酸-邻菲罗啉三元配合物中Er^3＋对Tb^3＋的发光影响

合成了一系列异核配合物(Tb1-xErx).L3.phen.1/2H2O(x=0.000~0.200,L为2-噻吩甲酸,phen为邻菲罗啉)。对配合物进行了组成分析,摩尔电导,IR光谱及荧光激发和荧光发射光谱的测定。荧光光谱测定表明,配合物中Er3+对Tb3+的发光产生猝灭作用,随着Er3+加入量的增大荧光发射强度大大减弱。

B^3＋对掺杂Tb^3＋／Eu^2＋的BaAl12O19荧光材料发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法合成了BaAl12O19:Tb和BaAl12O19:Eu荧光粉.研究了添加B3+离子对两种荧光粉晶体结构和发光特性的影响.研究结果表明:添加B3+离子并未改变两种荧光粉的BaAl12O19结构.B3+离子引入后两种荧光粉的发光强度都有所提高,但对于BaAl12O19:Tb发光强度的提高作用更大,而且在其中添加的B3+的有效含量明显大于BaAl12O19:Eu.BaAl12O19:Tb荧光粉中B3+的最佳添加量(摩尔分数)为50%,BaAl12O19:Eu荧光粉中B3+的最佳添加量(摩尔分数)为20%.

Tb^3＋和Eu^3＋激活InBQ3的合成及其发光性质

本文报道Tb^3+及Eu^3+离子激活的InBQ3绿色，橙红色和琥珀色荧光粉的合成方法，亮度，光谱特性，余辉及电流饱和等阴极射线发光性质。由于具有中等余辉及良好的发光特性，这类荧光粉可用于抗闪烁的终端显示器CRT中。

溶胶-凝胶法合成白色Sr2Al2SiO7：Ce^3＋，Tb^3＋磷光体的研究

研究溶胶-凝胶法合成Sr2Al2SiO7：Ce^3＋，Tb^3＋白色长余辉发光材料。用X射线粉末衍射鉴定Sr2Al2SiO7晶型结构的形成。通过扫描电镜照片可以观察到合成粉体的微观结构，是由0．5-11μm烧结良好的规则颗粒组成。荧光分光光度测定了光谱特性。Ce^3＋，Tb^3＋共激活的Sr2Al2SiO7白色长余辉材料有4个发射光谱，其中包括：在414nm Ce^3＋的特征光谱和在482，543和588nm Tb^3＋的特征光谱。通过改变激活离子的组成可以观察到Tb^3＋和Ce^3＋之间的能量转移。溶胶-凝胶法合成的磷光体形成晶相更加完全，颗粒直径小、粉体松散，具有更强的发光起始强度和更优异的余辉性能。

用于LED的Tb^3＋／Eu^3＋／Tm^3＋三掺白光发射钙铝硼酸盐玻璃的研制和发光性能的研究

研究了Tb^3＋／Eu^3＋和Tm^3＋离子单掺入铝硼酸盐玻璃基质（CaO—Al2O3-B2O3）中的发光行为，发现Tb^3＋发射出绿光（544nm），Eu^3＋发射红光（615nm），Tm^3＋发射蓝光（454nm）．当把Tb^3＋／Eu^3＋和Tm^3＋种离子同时掺杂入玻璃基质中时，在360nm波长激发下，发射谱中同时出现了绿、红和蓝三基色荧光，获得了白光发射．如果采用不同波长激发，则可获得不同发光颜色的玻璃．由于360nm激发波长正好处于紫外LED芯片的发射波长范围（380—400nm），因此用LED芯片能很好地激发Tb^3＋／Eu^3＋／Tm^3＋三掺CaAlB玻璃而获得白光．

Ce^(3+)-Tb^(3+)共掺杂黄磷炉渣微晶玻璃的发光与能量传递

以黄磷炉渣为原料,采用高温熔融法制备Ce^(3+)-Tb^(3+)共掺杂黄磷炉渣发光微晶玻璃,通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、稳态/瞬态荧光(FLS)、CIE色度等探究不同的Tb^(3+)掺杂量对微晶玻璃析出晶相、发光性能和样品色度的影响。结果表明,Ce^(3+)和Tb^(3+)的引入,微晶玻璃主晶相为硅灰石,在310 nm波长激发下,随着Tb^(3+)掺杂量增加,位于380 nm处Ce^(3+)的特征发射峰减小,543 nm处Tb^(3+)的特征发射峰增强,证实Ce^(3+)和Tb^(3+)之间存在能量传递,能量传递效率达到24.55%。此外,通过调整Tb^(3+)掺杂量,微晶玻璃发光颜色可由蓝光调至绿光,从而实现发光颜色的可控化。

用于痕量监测Zr^(4+)、Cr_(2)O_(7)^(2-)、Fe^(3+)、HPO_(4)^(2-)和指纹识别的功能化Eu^(3+)/Tb^(3+)配位聚合物荧光探针的构筑

采用芳香族π共轭及含氮原子有机连接剂,合成同构铽、铕发光配位聚合物(CPs){[Eu(PLIA)_(1.5)(H_(2)O)_(2)]·H_(2)O}_(n)(1)和{[Tb(PLIA)_(1.5)(H_(2)O)_(2)]·H_(2)O}_(n)(2),其中H_(2)PLIA=5-((吡啶-4-基甲基)氧基)苯-1,3-二甲酸。对合成的配合物进行了结构测定、表征和荧光痕量识别实验研究。2个同构配合物具有理想的三维框架结构,π…π堆积及氢键等弱相互作用增强了其化学稳定性;表征显示配位聚合物1和2具有良好的荧光性质、结晶性、热力学稳定性及结构完整性,可作为荧光传感的材料。1和2对水溶液中的Zr^(4+)、Cr_(2)O_(7)^(2-)和Fe^(3+)、HPO_(4)^(2-)具有选择性好、灵敏度高的荧光识别能力,其检出限分别为0.139μmol·L^(-1)(1,Zr^(4+))、0.626μmol·L^(-1)(1,Cr_(2)O_(7)^(2-))、0.430μmol·L^(-1)(2,Fe^(3+))、1.36μmol·L^(-1)(2,HPO_(4)^(2-))。探究了1和2作为探针的荧光猝灭机理。更有趣的是,1和2具有指纹识别性能,其荧光指纹纹路清晰连贯,细节明显,可被清晰观察。

杂质Mn^(4+)发光中心相关的Mg_(7)Ga_(2)GeO_(12)∶Tb^(3+)多色荧光粉发光性能

高性能稀土掺杂多色荧光材料的研发是发展先进荧光防伪技术的必要基础。本文通过高温固相法制备了一系列Tb^(3+)掺杂Mg_(7)Ga_(2)GeO_(12)荧光粉,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)对荧光粉的物相、颗粒尺寸与微观形貌、元素分布进行了系统表征,证实制得了结晶度良好的无规则微米级纯相荧光粉。在紫外377 nm激发下,Mg_(7)Ga_(2)GeO_(12)∶Tb^(3+)样品产生高效的Tb^(3+)蓝绿光特征发射,并具有20%Tb^(3+)最佳掺杂浓度,但同时还可发射峰值位于660 nm红光,其并不对应于Tb^(3+)离子的任何辐射跃迁。经电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和稳态/瞬态光谱分析,以及结合文献调研,证实红光~660 nm源于Mn^(4+)^(2)Eg→^(4)A_(2g)电子跃迁发射,Mn杂质元素来自于原材料。综合Tb^(3+)离子和Mn^(4+)杂质离子荧光性能,Mg_(7)Ga_(2)GeO_(12)∶Tb^(3+)样品具有200~420 nm范围内激发波长依赖的发光可调谐特性,可实现青、绿、黄、白、红等可视化多色显示效果,有望应用于多色荧光防伪与调控技术。

GdPO_(4)∶Tb^(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

稀土Tb^(3+)掺杂磷酸钆(GdPO_(4))绿色荧光粉是实现白光LED的潜在荧光粉,其常规水热法的制备存在反应时间较长、Tb^(3+)的掺杂量偏低等问题。本文采用水热法结合高温烧结制备了一系列Gd_(1-x)PO_(4)∶xTb^(3+)(x=0、1%、5%、11%、13%、15%、17%、19%)样品,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)-能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FT-IR)和荧光分光光度计对所得样品的相结构、形貌、元素组成、光学吸收和发光性能进行了表征。研究结果表明,所合成样品均为GdPO_(4)的纯相,属于单斜晶系独居石结构,且Tb^(3+)均匀分布在GdPO_(4)基质中引起晶格收缩。在274 nm的光激发下,GdPO_(4)∶Tb^(3+)荧光粉的最强发射峰位于545 nm处,属于Tb^(3+)的^(5)D_(4)→^(7)F_(5)跃迁,且其荧光猝灭摩尔分数高达15%,此样品(GdPO_(4)∶15%Tb^(3+))表现出优异的绿光发射和良好的热稳定性。