稀土Eu^3＋掺杂纳米TiO2-SiO2发光材料的制备和发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土Eu3+掺杂于不同比例的纳米TiO2—SiO2复合体系,研究了基质中钛、硅摩尔配比对发光性能的影响。样品的FTIR谱图显示:纳米复合氧化物SiO2—TiO2之间发生了键合作用,形成了Ti—O—Si键;TEM显示样品的颗粒大小约为35 nm,是具有一定的单分散性的球形颗粒;XRD和SAED结果表明,样品退火至700℃后仍为单一的锐钛矿相,这说明微量硅的加入对二氧化钛的锐钛矿相有热稳定的作用。当微量的Si4+进入TiO2的晶格,取代部分Ti4+的位置时,形成了结构等电子陷阱。通过对样品的激发光谱、发射光谱分析,发现这种结构有利于将基质吸收的能量传递到发光中心,使Eu3+的465nm处7F0→5D2激发效率最高,成为最灵敏的激发线。

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。

Eu^(3+)掺杂BaO-TiO_2-3SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了以BaO-TiO2-3SiO2为基质的稀土Eu3+掺杂的发光材料,各材料的量比为n(Ba)∶n(Ti)∶n(Si)∶n(Eu)=1∶1∶3∶x。通过DTA-TG、IR、XRD、激发和发射光谱对材料的结构和发光性能进行了分析。DTA-TG测试表明,样品在50～400℃之间出现明显失重现象,说明在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇、醋酸等物质发生了脱附释放。IR光谱显示,制备的样品中主要存在Ti—O—Si和O—Si—O键。XRD测试证明,材料属于非晶态。激发和发射光谱图显示,材料制备的最佳退火温度为800℃,Eu3+的最佳掺杂比例为x(Eu)=5.75×10-3。在612 nm监测波长下,测得的最佳激发波长为紫外光395 nm和可见光465 nm,即在395 nm和465 nm光激发下,材料发射的红光单色性好且强度基本相同。

溶胶-凝胶法制备Eu、Cd共掺杂SiO_2基质材料的结构和发光性质

采用溶胶-凝胶法制备Eu3+、Cd2+共掺杂SiO2基质材料,通过差热-热重、红外光谱和荧光光谱研究了材料的结构和发光性能.差热-热重分析表明,120℃时材料中的吸附水和有机物已基本除去,400℃时凝胶玻璃中的挥发性成分已全部除去.红外光谱测试结果表明,800℃退火的样品中只存在SiO2网状结构,Cd2+的掺入没有影响基质的主体结构.用Eu3+的7F0-5L6(395 nm)激发光激发时,产生Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)特征发射峰.在对Cd2+的掺杂量与Eu3+的发光性质的研究中发现,Cd2+的掺入对Eu3+发射峰的位置基本没有影响,但明显敏化了发光强度.对不同退火温度下材料的发光性能进行对比,发现随退火温度的增加,发光强度增加.

Tb^(3+)掺杂BaO-3SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了稀土Tb3+掺杂的以BaO-3SiO2为基质的发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、SEM、激发和发射光谱图对材料的结构和发光性能进行了研究。DTA-TG测试表明,615℃时材料发生晶型转变;IR光谱显示,材料除形成Si-O-Si键外,主要形成Ba-O-Si和Ba-O键;XRD进一步测试证明,主要形成BaSiO3晶体结构。SEM显示,晶体呈四面体和多面体颗粒结构。激发和发射光谱图显示,Tb3+在BaO-3SiO2基质中的掺杂量为2.50mol%,退火温度为800℃,即材料主要以BaSiO3晶体存在时发光最好。即在544 nm监测波长下,测得的最佳激发波长为紫外光248 nm,即在248 nm光激发下,材料发射强度高、单色性好的绿光。

Eu^(3+)掺杂ZnO-TiO_2-3SiO_2发光材料的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了稀土Eu3+掺杂的以ZnO-TiO2-3SiO2为基质的发光材料,通过DTA-TG、FTIR、XRD、SEM、激发和发射光谱对其结构和发光性能进行分析.DTA-TG测试表明,70～400℃出现明显失重现象,在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇、丁醇等物质发生了脱附释放;FTIR谱图显示,在制备样品中主要存在Si-O-Si、Ti-O-Si、Ti-O和Zn-O键;XRD测试证明,经800℃焙烧处理后,材料反应形成晶态结构,主要存在Zn2SiO4晶体结构;SEM测试结果证实,产物形成多种形貌的晶体颗粒;激发和发射光谱图显示,材料经800℃退火处理,当Eu3+的掺杂量为1.20(at%)时,使用465nm的可见光作为激发能量,能得到单色性好、发光强的红色发光材料.

Eu^(3+)掺杂LaPO_4-5SiO_2复合材料的结构和发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在常温下制备了稀土Eu3+掺杂的以LaPO4-5SiO2为复合基质的发光材料,并通过DTATG、XRD、TEM、IR、荧光光谱对材料的结构和发光性能进行了测试和分析。DTA-TG谱图分析显示,样品在84℃和245℃左右出现明显的失重现象,对应于凝胶中的吸附水、有机物的挥发和结晶水的分解。XRD图谱显示,复合基质中LaPO4主要为六方相结构,与纯LaPO4为单斜相结构不同,说明SiO2的加入改变了LaPO4的结构和配位构型。TEM显示材料形貌为长约50nm,直径10nm左右的棒状结构,电子衍射谱图显示材料为多晶结构。IR图谱显示,样品中主要存在Si-O-Si键和O-P-O键。荧光光谱图显示,在612nm监测波长下,最佳激发波长为395nm,Eu3+的最佳掺杂浓度为7.00%(at%),最佳退火温度为800℃。

Tb^(3+)掺杂ZnO-3SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶-凝胶法制备了Tb3+掺杂的ZnO-3SiO2发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、SEM、激发和发射光谱图对其结构和发光性能进行了分析。DTA-TG测试表明,20~400℃出现明显失重现象,说明在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇等物质发生了脱附释放;XRD测试证明,材料属于非晶态;SEM显示形成了表面光滑的四面体和多面体颗粒;IR光谱显示,样品制备过程中Si—O—Si桥氧键和非桥氧键的转变对材料的发光有较大影响。激发和发射光谱图显示,材料制备的最佳退火温度为600℃,Tb3+在ZnO-3SiO2基质中的掺杂量为2.75%(摩尔分数)时发光最好。在544nm监测波长下,测得的最佳激发波长为紫外光377nm,即在377nm光激发下,材料发射的绿光单色性好。

Eu^(3+):ZnO_(1-x)S_x-2TiO_2-SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶凝胶法与沉淀法,制备了Eu3+:ZnO1-xSx-2TiO2-SiO2发光材料,通过DTA-TG、IR、Raman、XRD、激发和发射光谱研究了材料的结构和发光性能.结果表明,样品在600℃退火处理后,体系基本达到稳定状态,主要以TiO2、ZnS的晶态形式存在;存在Ti-O-Ti、Si-O-Si、Ti-O-Si,Zn-S键,且Si-O-Si三维网络结构被破坏,这种结构的变化有利于Eu3+的掺杂和发光.激发和发射光谱测试表明,最佳激发波长为可见光465nm,最佳退火温度为600℃,Eu3+最佳掺杂量为6.0%.同时证明Eu3+:ZnO1-xSx-2TiO2-SiO2材料的发光性能比Eu3+:ZnO-2TiO2-SiO2的好,说明体系中硫的引入改善了材料的发光性能.

Eu^(3+) Tb^(3+)共掺LaPO_4-5SiO_2的白光发光材料结构及发光性质研究

采用溶胶-凝胶法在常温下制备了稀土Eu3+和Tb3+共掺的以LaPO4-5SiO2为复合基质的发光材料,并通过DTA-TG、XRD、激发和发射光谱对材料的结构和发光性能进行了测试和分析。XRD图谱显示,材料主要以单斜相LaPO4结构为主。激发谱图显示,样品具有Eu3+和Tb3+的特征激发峰发射谱图显示,材料在红、绿、蓝波段均有发射,通过CIE色坐标计算,材料的色坐标正好落在白光区域。

酸碱制备条件对B_2O_3-SiO_2∶Tb^(3+)发光材料性能的影响

为了研究不同水解条件下制备掺杂稀土离子发光材料的发光差异,通过溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯和硼酸三甲酯为原料,制备了稀土离子Tb^(3+)掺杂的以B_2O_3-SiO_2为基质的发光材料。通过荧光激发光谱和发射光谱分析了不同酸碱催化条件下制备材料的发光情况,结果显示酸碱二步催化下制备的材料发光性能最好。利用FT-IR、XRD等对其结构进行分析,发现在300℃退火处理后有B_2O_3晶体生成,此时激发光谱蓝移;600℃退火处理后有Si—O—B键存在,此时发光性能最好,表明B掺杂SiO_2的网络有利于材料的发光。结合结构分析在酸碱条件下的水解机理,认为酸碱二步催化法能调节正硅酸乙酯和硼酸三甲酯的水解速率,更有利于B掺杂进SiO_2结构中,使制备的材料发光性能增强。

SO_4^(2-)对BaSO_4-2SiO_2∶Eu^(3+)发光材料的影响

采用溶胶-凝胶法与沉淀法制备了以BaSO4-2SiO2为复合基质的掺杂稀土Eu3+的发光材料,表征了材料的结构,研究了材料的发光性质,重点研究了SO2-4的量对材料发光强度的影响。IR光谱显示:600℃退火处理后材料主要存在Si-O-Si键、Ba-O键和SO2-4基团。XRD测试证明:BaSO4以晶态形式存在,属单斜晶系,SiO2以非晶态形式存在。激发光谱和发射光谱图显示,当掺入的SO2-4量为n(SO2-4)=n(Ba2+)+3/2n(Eu3+)时,SO2-4能有效提高发光材料的发光强度,紫外-可见吸收光谱测试显示SO2-4有很强的吸收紫外光的能力,且其激发态的能级和激活剂激发态能级处于有效传递范围,故能将吸收的能量有效地传递于发光离子,有助于材料发光强度的提高,最后结合能级图对SO2-4的能量传递体进行了说明和探讨。

Eu^3＋掺杂YBO3-2SiO2发光材料的制备及发光性质

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂铕离子(Eu^(3+))的硼酸钇(YBO_3)-2二氧化硅(2SiO_2)的红色发光体,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱(FT-IR)、激发和发射光谱表征和研究了样品的结构和发光性能,确定制备该发光体所需的最佳退火温度为900℃;样品在612nm监测波长下,最佳激发波长为395nm,Eu^(3+)的最佳掺杂量为9%(摩尔百分数)。FT-IR、XRD测试表明,温度达到900℃时,晶体处于晶型转变,此时最有利于钇离子(Y^(3+))、Eu^(3+)的掺杂,样品发光最好。在1000℃时,样品大的三维网结构被破坏,不利于Eu^(3+)的掺杂和发光。

Tb^(3+)掺杂SiO_2-B_2O_3绿色发光材料的结构及其性能研究

为研究SiO_2-B_2O_3混合基质在不同摩尔比例下掺杂Tb^(3+)发光性能的差异,通过溶胶-凝胶技术以正硅酸乙酯和硼酸三甲酯为主要原料,制备了Tb^(3+)掺杂B_2O_3-nSiO_2为基质的发光材料。通过荧光激发、发射光谱,分析了基质中的主要成分在不同摩尔比例下及前驱体在不同退火温度下的发光情况,得出在600℃退火处理后SiO_2与B_2O_3的摩尔比例为2∶1时其发光性能最好的结论。利用红外光谱对其结构进行表征,发现经600℃退火处理后B逐渐掺杂进了SiO_2的网状结构,形成了新的Si-O-B键,表明B掺杂进SiO_2的网络产生的晶格缺陷及造成的晶格畸变有利于荧光粉的发光。

不同方法制备的Eu^3＋：Y2O3-3SiO2发光材料的结构和发光性质

采用溶胶凝胶与沉淀相结合的方法和单一溶胶凝胶法制备Eu3+:Y2O3-3Si O2发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、TEM、激发光谱、发射光谱研究了材料的结构和发光性能。研究表明:两种方法制得的发光材料成分完全相同,但结构、形貌和发光性质有较大差别。IR确定结合法制备的材料主要存在Si-O-Si桥氧键,而单一法主要存在非桥氧的Si-O键;XRD确定结合法存在立方相的Y2O3,单一法主要存在非晶态Si O2,TEM显示结合法的形貌为纳米级球形Y2O3,单一法为纳米级棒状Y2O3。两种方法制得的样品Eu3+:Y2O3-3Si O2都显示Eu3+的特征发射峰位于613 nm;最佳激发峰分别在紫外区的257 nm和395 nm;两种方法制得的样品在相应最佳激发波长下,结合法制备出的荧光材料其发光强度和色纯度相对较高,半宽峰约为7 nm,两种方法制得的发光材料最佳退火温度均为800℃,Eu3+的最佳掺杂量均为6.0%。

SiO2对Tb3+掺杂ZnO1-xSx发光材料性能的影响

采用溶胶凝胶-沉淀法,制备以ZnO1-xSx-SiO2为基质掺杂Tb3+发光材料,并通过激发光谱、发射光谱以及红外光谱、X射线衍射等手段研究了材料的发光性质和结构,重点研究了SiO2掺入对发光材料发光性能的影响。结果表明:SiO2的掺入能显著地提高ZnO1-xSx-SiO2∶Tb3+发光材料的发光性能,并确定其最佳激发波长为377nm,最佳退火温度为800℃。结构研究确定了ZnO1-xSx-SiO2∶Tb3+发光材料中主要存在Si-O-Si键、Zn-S键和Si-O4基团,属于晶态。最后依据结构对材料发光机理进行了推测。

Tb^(3+)掺杂YBO_3-2SiO_2发光材料的制备及发光性质

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Tb3+的YBO3-2SiO2的绿色发光体,通过FT-IR、XRD、激发和发射光谱等表征手段,分析研究了样品的结构和发光性能,确定制备该发光体所需的最佳退火温度为900℃;样品在543nm监测波长下,最佳激发波长为377nm,Tb3+的最佳掺杂摩尔浓度为9%。

Ce^(3+)掺杂4YBO_3-SiO_2发光材料的制备及发光性质

实验通过用溶胶-凝胶法制备了以4YBO3-Si O2掺杂Ce3+的蓝色发光体,并采用激发和发射光谱分析研究了样品的发光特性和该发光体所需的最佳掺杂浓度。样品在426 nm波长的监测下,最佳激发波长为366 nm,掺杂Ce3+的最佳物质的量浓度为6%.

(1,3,5-C_3P_3H_3)M与(1,3,5-C_3P_3H_3)_2M(M=Ti,V,Cr)配合物的结构与芳香性

运用密度泛函理论研究了（1，3，5-C3P3H3）M和（1，3，5-C3P3H3）：M（M=Ti,V,Cr）的结构、键合能以及芳香性．结果表明：低自旋的（1，3，5-C3P3H3）M和（1，3，5-C3P3H3）：M基态结构分别具有C3v，和D3n对称性．金属与配体间为共价作用，二者之间存在σ、π和δ种成键方式．V的三明治配合物的解离方式与Ti和Cr的三明治配合物不同，前者为分步解离，后两者则为一步解离．其中（1，3，5-C3P3H3）2Cr（D3n）的第-解离能最大，配合物最稳定．这些三明治和半三明治配合物都具有中心芳香性、内芳香性和外芳香性，且中心芳香性均大于自由配体（1，3，5-C3P3H3）的中心芳香性．芳香性主要贡献来源于臌和金属原子的孤对电子．内芳香性按照Ti、V、Cr的顺序依次增大，且内芳香性明显要大于外芳香性．高自旋的半三明治（1，3,5-C3P3H3）Ti（C3，5A1）与单重态（1，3，5-C3P3H3）Ti（C3v,1A1）相比，配体的变形性增大，稳定性增加，且C平面中心芳香性和内芳香性均增大，但P平面的中心芳香性却降低．

Tb^(3+)掺杂的Y_2(C_2O_4)_3-SiO_2的结构和性质研究

利用溶胶-凝胶法和沉淀法相结合的方法以及高温焙烧法,制备了以Y2(C2O4)3-SiO2为基质掺杂稀土离子Tb3+掺杂的无机发光材料。TG-DTA、IR和荧光光谱研究了材料的结构和发光性质。TG-DTA谱图表明,400℃时材料中的水、乙醇及其它挥发性组分已除净,草酸钇开始分解。IR光谱显示,Si-O-Si、O-Si-O是发光材料的主要结构,并不随退火温度的升高而变化。激发光谱和发射光谱表明,在613nm监测波长下,测得最佳激发波长为273nm;最适pH为pH=4时;最佳退火温度为200℃。