纳米晶Y_2O_3:Eu^(3+)的合成及其光谱性质研究

本文报道了草酸作为沉淀剂并添加表面活性剂合成了纳米晶Y2 O3:Eu3 +的方法 ,其一次粒径为15～ 19nm。对样品的激发光谱、发射光谱及色坐标的测定结果表明 :与微米晶比较该纳米晶的发射光谱发生明显蓝移 ,激发光谱未见明显变化 ,猝灭浓度明显提高。荧光粉色坐标x =0 6 479,y =0 344 2 。

纳米Y_2O_3∶Eu^(3+)发光材料的研究综述

综述了纳米Y2 O3 ∶Eu3 +发光材料的研究进展情况 ,介绍了Y2 O3 ∶Eu3 +发光材料的各种制备方法 ,其中重点介绍了沉淀法和溶胶 -凝胶法。对纳米发光材料结构与性能的关系进行了详细评述 。

纳米晶Y_2O_3∶Eu^(3+)的合成及其热分析动力学

以Y(NO3)3、Eu2O3、CO(NH2)2为原料,使用超声波作用下的均匀沉淀法合成了纳米晶荧光粉Y2O3∶Eu3+。利用不同升温速率的热重及差热分析研究了纳米晶Y2O3∶Eu3+的合成动力学及晶粒生长动力学。研究表明,纳米晶Y2O3∶Eu3+的前驱体分解过程可分为3个步骤,利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法分别计算了各个反应阶段的表观活化能,用Kissinger法确定每个反应阶段的反应级数和频率因子,并给出了各个阶段的动力学方程。根据晶粒生长动力学理论计算纳米荧光粉Y2O3∶Eu3+晶粒生长活化能为17.80kJ·mol-1,表明热处理过程中纳米晶粒的长大为扩散生长机制。

纳米Y_2O_3:Eu荧光粉的光致发光研究

报道了用燃烧法制备的系列粒径的纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ材料，对其进行了激发光谱，发射光谱，荧光寿命等测试．结果表明，随着纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ粒径的变化，激发光谱、发射光谱、荧光寿命都发生了明显的变化，猝灭浓度有了明显的提高．通过分析，初步揭示了纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ的光致发光光谱随粒径变化的规律．

杂质离子对Y_2O_3∶Eu^(3+)发光性能的影响

研究了碱金属及碱土金属离子掺杂的荧光体Y2 O3∶Eu3+ 0 .0 5,A+ 0 .0 2 (A =Li、Na、K)和Y2 O3∶Eu3+ 0 .0 5,B2 + 0 .0 2 (B =Mg、Ca、Sr、Ba)的荧光、余辉发光及热释光特性。余辉光谱数据表明 :杂质离子掺杂的荧光体Y2 O3∶Eu3+ 的余辉发射主峰与未掺杂荧光体Y2 O3∶Eu3+ 的荧光发射主峰 (611nm)一致 ,为经典Eu3+ 的5D0 7F2 电偶极跃迁 ;杂质离子的引入明显地延缓了Y2 O3∶Eu3+ 的余辉衰减 ,其中Y2 O3∶Eu3+ ,A+ (A =Li、Na、K)的余辉衰减趋势几乎完全一致 ,而Y2 O3∶Eu3+ 、B2 + (B =Mg、Ca、Sr、Ba)的余辉衰减趋势由慢到快依次为Ca、Sr、Ba、Mg。热释光谱数据显示 ,杂质离子的掺杂导致基质中电子陷阱能级的生成 ,这是导致余辉衰减减慢的直接原因。Y2 O3∶Eu3+ ,A+ 的热释峰都位于 175℃左右 ,相应电子陷阱能级深度为 0 .966eV左右 ;而Y2 O3∶Eu3+ ,B2 + 的热释峰由高到低分别位于 192℃ (Ca)、164℃ (Sr)、13 5℃ (Ba)、118℃(Mg) ,电子陷阱能级深度分别为 1.0 0 3eV(Ca)、0 .942eV(Sr)、0 .880eV(Ba)、0 .843eV(Mg)。结合余辉衰减数据 ,可以看到 ,Y2 O3∶Eu3+ ,A+ 和Y2 O3∶Eu3+ ,B2 + 的热释光谱与相应荧光体的余辉衰减趋势吻合得十分好 ,由此可以得出 ,一定相同的条件下 ,热释峰值温度越高 。

痕量双掺Sm^(3+)和Gd^(3+)对Y_2O_2S∶Eu^(3+)发光特性的影响

通过对Y2O2S∶Eu3+红色荧光粉痕量引入Sm3+和Gd3+的研究,发现可有效地增强发光强度,明显改善其电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性),且不影响材料的其他物理化学性能。讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因:Gd3+对Y3+的置换,减少了因Eu3+对Y3+置换所引起的晶格的畸变、缺陷,使Eu3+离子晶场环境得到改善,从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失;Sm3+的发射与Eu3+的吸收(激发)的部分重叠,且Eu3+激发光谱中包含有Sm3+激发跃迁谱线,导致了Sm3+→Eu3+共振能量传递可能性,有效地实现Sm3+对Eu3+的敏化效应。

Y_2O_3∶Eu荧光粉的制备方法及性质研究进展

本文报道了近年来人们用来制备 Y2 O3∶ Eu粉末的多种方法 (高温固相合成、微波热合成、溶胶 -凝胶技术、共沉淀法、燃烧法、喷雾干燥法、高分子凝胶包膜法 ) ,并对各种合成方法所得产品的粒径、激发与发射光谱以及粉末的发光亮度做了分析和比较 。

草酸沉淀法制备纳米晶Y_2O_3∶Eu^(3+)及粉体评价

报道了草酸作为沉淀剂并添加表面活性剂合成了纳米晶 Y2 O3∶Eu3+的方法 ,其一次粒径为 2 0～ 30 nm,团聚尺寸 D50 =0 .5 3μm。粉体细且分布均匀。与微米晶比较 ,该纳米晶的发射光谱发生明显蓝移 。

Y_2Zr_2O_7:Eu^(3+)纳米微粒的合成与变温发光特性研究

采用低温燃烧法制备了Y2Zr2O7∶Eu3+纳米微粒,用XRD和HRTEM对纳米微粒的结构、形貌进行了分析和表征.作为对比,采用高温固相法制备了Y2Zr2O7∶Eu3+体相材料,对其变温发光特性进行了测试和对比研究.结果表明,Y2Zr2O7∶Eu3+纳米晶的606和628nm发射(5D0→7F2)最强,与5D0→7F1磁偶跃迁相对发光强度较体相材料增强60%,且随着温度的降低,Eu3+离子5D0→7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发光强度均有变化.另外,采用盐酸"浸蚀"技术对Y2Zr2O7∶Eu3+纳米微粒进行了表面处理,室温发射光谱测试表明:5D0→7F2,3,4电偶跃迁与5D0→7F1磁偶跃迁的相对强度较表面处理前减小约15%.对观测到的结果通过纳米微粒的表面效应和激活离子所处局域环境的变化进行了定性解释和讨论.

纳米荧光粉Eu0．12Y1．88-xMgxO3-δ的光致发光特性

使用超声波作用下的均匀沉淀法，制备了掺杂Mg^2＋的纳米荧光粉Y2O3：Eu^3＋．考察了不同Mg^2＋掺杂含量下Eu0．12Y1．88-xMgxO3-δ（x=0～0．18，δ代表氧空位）的晶格常数变化，研究了掺杂含量对样品发射光谱及激发光谱的影响．结果表明，Eu0．12Y1．88-xMgxO3-δ的晶格常数在1．0604～1．0623nm之间，晶粒尺寸在25．9—40．7nm之间．掺杂Mg^2＋后，当x=0．14时，样品Eu0．12Y1．88-xMgxO3-δ的激发光谱中电荷迁移带（CTS）最大峰强度最高且色纯度最好．

复合沉淀法制备(Y,Gd)_2O_3:Eu纳米粉体及其发光性能

报道了一种采用氨水和碳酸氢铵的混合溶液作为复合沉淀剂来制备(Y,Gd)2O3:Eu发光粉体的新工艺.采用热分析(TG-DTA)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对粉体制备过程中的物理化学变化进行了研究.通过X射线激发的发射光谱研究了Eu掺杂浓度和煅烧温度对(Y,Gd)2O3:Eu粉体发光性能的影响.结果表明采用复合沉淀法制备工艺,经过850℃煅烧2h,可以得到晶粒尺寸为50nm左右,且基本无团聚的(Y,Gd)2O3:Eu粉体,比表面积为23m2/g,其X射线激发的发光强度较草酸盐沉淀法所得到的相同组分的粉体大大增强.

Y_2O_3∶Eu荧光粉表面包覆In_2O_3的研究

采用高温固相法合成了FED用Y2O3∶Eu红色荧光粉,为提高其导电性,采用表面成膜包覆法对其进行了In2O3包膜研究。通过XRD,Zeta电位,SEM及低压光谱分析等检测手段分析了包膜前后Y2O3∶Eu的晶体结构、电位、形貌与发光性能,探索了包膜工艺。结果表明:在Y2O3∶Eu表面包覆3%的In2O3能有效改善荧光粉的发光亮度,这种改善的可能原因是包覆In2O3改善了Y2O3∶Eu晶粒表面的导电性。

Y_2O_3纳米晶体中Ln^(3+)(Ln=Tb,Tm,Eu)发光浓度猝灭及能量传递的研究

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Tb,Tm,Eu)掺杂浓度和不同粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、XRD谱并拍摄了不同粒径样品的TEM照片。研究了纳米Y2O3∶Ln晶体粉末中发光中心的浓度猝灭现象和不同发光中心之间的能量传递行为。研究发现,在Y2O3纳米晶体粉末中,Tb3:5D4→7F5和Eu3+:5D0→7F2发光的浓度猝灭与体材料中相似,而Tb3+:5D3→7F5和Tm3+:1D2→3H4发光的猝灭浓度明显高于体材料。这是因为纳米微晶的界面会阻止能量传递的进行,产生较强的尺寸限制效应,抑制发光材料中发光中心之间能量传递的进行,但不同类型的能量传递对粒径尺寸变化的依赖关系不同。尺寸限制效应对长程相互作用类型的能量传递(如电偶极-电偶极相互作用)的抑制作用明显,对短程相互作用类型的能量传递(如交换相互作用)的影响较小。

超细Y_2O_3∶Eu荧光粉的制备及其阴极射线发光研究

介绍了尿素 溶胶法制备粒径为 10 0～ 2 0 0nm的超细Y2 O3 ∶Eu荧光粉的实验。对荧光粉的粒径和形貌进行了SEM分析 ,测量和分析了荧光粉的XRD谱图以及微观晶体结构 ,测量了 8kV电压下荧光粉的阴极射线发光的光谱和亮度 ,并与商品微米Y2 O3 ∶Eu荧光粉进行了比较。

微波辐射法合成的Y_2O_2S∶Eu^(3+)荧光体的定量相分析

本文应用Ｘ射线衍射Ｋ值法对Ｙ２Ｏ２Ｓ∶Ｅｕ３＋荧光体微波辐射合成产物相进行定量相分析研究，参考物相采用α－Ａｌ２Ｏ３，实验结果表明：在测定范围内最大相对偏差约－２．４％。本法测定微波合成产物相Ｙ２Ｏ２Ｓ快速、简便、实用，对优选微波合成工艺技术参数和研究微波合成过程化学有应用价值。

EDTA络合溶胶-凝胶法制备Y_2O_3:Eu纳米晶

以金属硝酸盐和EDTA为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备出Y2O3:Eu纳米晶,并对合成条件进行了优化.分别用TG-DTA、FTIR、XRD、SEM、荧光分光光度计等手段对凝胶的热分解机理,Y2O3:Eu的形成过程以及纳米晶的性质进行了研究.结果表明:硝酸根离子可以加速EDTA凝胶的热分解,仅在600℃焙烧即可得到颗粒细小、组分均匀,纯立方相的’Y2O3:Eu纳米晶,颗粒基本呈球形,粒径随温度升高逐渐长大,600℃时,约为20nm,1000℃时,约为70nm.

碳酸氢铵共沉淀法制备(Y,Gd)2O3：Eu^3＋纳米材料及光谱特性

以碳酸氢铵作沉淀剂采用共沉淀法制备了(Y,Gd)2O3∶Eu3+纳米粉体。用FT-IR、DTA/TG、XRD和SEM对样品进行了表征,并用荧光光度计分析了样品的发射光谱。结果表明:碳酸氢铵为沉淀剂,先驱沉淀物经150℃干燥,800℃煅烧保温2 h时,合成了近似球形、粒径均匀、约为15~20 nm、分散性好的(Y,Gd)2O3∶Eu3+纳米粒子。随着掺入Eu3+浓度的增加,发射峰强升高;当掺入5 mol%的Eu3+时,峰强最大;当Eu3+的含量高于5 mol%时出现了浓度猝灭,峰强反而降低。

立方相Y_2O_3:Eu纳米晶中C_2格位Eu^(3+)的~5D_0能级量子效率

采用化学自发燃烧法制备了立方相不同粒径的纳米晶Y2O3:Eu(1 mol%),并通过退火处理得到了体相材料,测量了它们的发射谱和处在C2格位上Eu3+的5D0能级室温和10 K下的荧光衰减曲线。利用发射光谱数据计算了Eu3+在不同粒径纳米晶体Y2O3中的光学跃迁强度参数Ωλ(λ=2,4),通过对室温和低温下5D0能级荧光衰减的测量,用两种不同方法估计了处在C2格位上Eu3+的5D0能级的量子效率,对所获得的结果进行了讨论,并对两种获得量子效率不同方法进行了评价。

Eu^3＋或Tb^3＋掺杂Y2O3纳米材料紫外激发光谱

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Eu或Tb)掺杂浓度和不同平均粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末和体材料样品。研究发现随着粒径的减小,Y2O3∶Eu电荷迁移带的位置发生红移;并且,由于存在于近表面低结晶度环境中的Eu3+数量的增加,小粒径样品(5nm)的电荷迁移带还向长波方向发生了明显的展宽。实验中还观察到Y2O3∶Tb纳米晶激发谱中4f5d(4f8→4f75d1)跃迁吸收对应激发峰(带)的谱线形状随样品粒径变化存在较大的差异,这是由于Tb3+存在于近表面的低结晶度和颗粒内部的高结晶度两种不同环境中,Tb3+的4f5d跃迁在两种环境中对应的吸收峰位置不同,当样品粒径发生变化时Tb3+处于两种环境中的比例随之变化,造成相应吸收跃迁对应的激发峰(带)强度发生变化,并改变了激发谱的谱线形状。实验中还发现,随着Tb3+(或Eu3+)浓度的减小,Y2O3基质激子跃迁吸收的激发峰对比4f5d跃迁(或电荷迁移带)激发峰的相对强度随之增强。

从废弃稀土荧光粉中再生Y_2O_3:Eu^(3+)红粉

浙江某照明公司回收的废弃稀土荧光粉中Y与Eu的含量分别为36.47%和6.22%。采用盐酸浸出、组合试剂除杂、稀土草酸沉淀及焙烧、水热法合成工艺从该废弃荧光粉中回收再生出Y_2O_3:Eu^(3+)红粉,并对所得Y_2O_3:Eu^(3+)样品的晶体结构、表面形貌及发光性能进行表征。结果表明,1在双氧水加入量为0.2 m L/g、盐酸浓度为4mol/L、浸出温度为60℃,浸出时间为4 h时,废弃荧光粉中Y、Eu的浸出率分别达99.56%、92.39%。2浸出液加氨水将p H终点调至4.5时,Al^(3+)、Fe^(3+)、Pb^(2+)、Zn^(2+)可除尽。3草酸沉淀试验中,在草酸浓度为100 g/L,沉淀时间为0.5 h,温度为60℃时,稀土纯度可达99.60%。4水热反应温度为180℃时制备的Y_2O_3:Eu^(3+)发光强度最高,其最大发射峰位于614 nm,对应着Eu^(3+)的5D0-7F2电偶极跃迁。SEM测试表明,Y_2O_3:Eu^(3+)荧光粉的形貌逐渐由球状转变为针管状,结晶度良好,长度分布均匀,微管长度平均为30μm,有轻微烧结团聚现象。