YAG∶Ce,Yb近红外下转换荧光粉中的离子簇集

通过457 nm和915 nm连续激光器对固相反应法和溶胶-凝胶法制备的YAG:Ce,Yb荧光粉中的Yb^(3+)近红外发光和可见上转换发光能量转移机制进行了研究。两种激发下,溶胶-凝胶法样品的近红外发光猝灭浓度均在5%左右,发光强度变化曲线趋势相近;固相反应法产物,915 nm直接激发猝灭浓度为5%左右,457 nm间接激发猝灭浓度为10%左右,说明固相反应法掺杂离子分布更不均匀。样品中存在来自Yb^(3+)到杂质离子间能量传递和Yb^(3+)-Yb^(3+)离子对的两种上转换发光;固相反应法产物Yb^(3+)-Yb^(3+)离子对协同发光强于溶胶-凝胶法产物,说明Yb^(3+)离子簇集现象较为明显,可能降低此类材料的实际近红外转换效率。

GdAlO_3:Er^(3+),Yb^(3+)荧光粉的制备与上转换发光性能

采用共沉淀、溶胶-凝胶和固相反应法制备了GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉.借助X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、N2-吸附、吸收光谱和荧光光谱等手段研究了不同方法制备的GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉结构、形貌、表面基团和光吸收及上转换发光性能.结果表明:用共沉淀法比固相反应法和溶胶-凝胶法可以在更温和的条件下制得纯相GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉,用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备的GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉颗粒都在纳米尺寸,溶胶-凝胶法制得的样品存在相对严重的颗粒团聚现象,而用固相反应法制备的荧光粉为微米级颗粒.GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉在980 nm激发的上转换发射光谱包含波长为524和546 nm的绿光与659 nm的红光,且三种方法制备的样品绿光发射强度都显著高于红光.不同方法制备的荧光粉上转换发光强度和红光/绿光强度比相差较大,共沉淀法制备的样品上转换发光强度要显著高于固相法以及溶胶-凝胶法制备的样品,而溶胶-凝胶法制备的样品发光中红光/绿光相对强度比最高.红外光谱显示,不同方法制备的GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉表面OH-、CO32-及CO2官能团含量不同,溶胶-凝胶法制备的样品要明显高些.基于红外光谱、不同Er3+和Yb3+离子掺杂浓度及不同激光功率上转换发光的结果,对Er3+和Yb3+之间的能量传递过程及不同方法制备荧光粉的上转换发光性能进行了讨论.