Eu2+掺杂MgY2Al3Si2O11N青光荧光粉的制备和发光性能

采用高温固相法合成了一系列Eu²⁺掺杂的Mg Y₂Al₃Si₂O₁₁N(MYASON)青光荧光粉。详细探讨了不同制备方法对荧光粉的物相结构和发光强度的影响,利用X射线衍射精修和X射线光电子能谱实验证明Si⁴⁺-N^3-离子对成功掺入石榴石晶格中。通过荧光光谱、寿命衰减曲线和变温光谱研究了发光性能,研究结果表明,用365 nm紫外光激发MYASON∶Eu²⁺荧光粉时,在青光区域呈现不对称宽带发射,峰值为490 nm,可以为紫外芯片激发的白光发光二极管有效提供青光成分。     

Eu2+在碱土金属氟卤化物MFX(M=Ca、Sr或Ba,X=Cl、Br或I)中的发光

我们合成了六种Eu²⁺激活的碱土金属氟卤化物MFX:Eu²⁺(M=Ca、Sr或Ba;X=Cl、Br或I)。研究了它们的荧光发射光谱和激发光谱,讨论了Eu²⁺离子的跃迁发射随基质晶体组成和结构变化的规律。根据晶体场理论,按照C_4v点对称性,计算得到在MFCl:Eu²⁺(M=Ca、Sr或Ba)晶体中Eu²⁺离子的4?⁶5d¹激发态能级分裂的数值。     

Li+,Eu3+共掺杂La2MoO6红色荧光粉的Pechini法合成及近紫外/蓝光激发下的发光特征

采用Pechini法合成了白光LED用红色荧光粉La_1.9-xMoO₆:0.10Eu³⁺,xLi⁺(x=0,0.10,0.20,0.25),并对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)以及荧光光谱(PL)等技术手段分析。 PL光谱显示该荧光粉可被近紫外光(395 nm)和蓝光(466 nm)有效激发,产生616和623 nm强的红光发射,归属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁。该荧光粉与近紫外LED芯片(370~410 nm)和蓝光LED芯片(450~470 nm)均匹配良好,具有潜在的商业应用价值。 共掺Li⁺离子作为敏化剂能显著提高荧光粉的发光强度,且最优掺杂量为x=0.20。     

6LiI:Eu晶体的制备和闪烁性能研究

⁶LiI:Eu晶体是一种重要的热中子探测闪烁材料,研究了不同掺杂浓度和取样位置对⁶LiI:Eu晶体光学和闪烁性能的影响。以⁶LiI (6Li丰度大约95%)和EuI₂为原料,在真空气氛下生长制备出Eu²⁺离子的初始掺杂浓度分别为0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%和0.05%(摩尔分数)的⁶LiI:Eu晶体。通过测试室温下的透射光谱、发光光谱、闪烁衰减时间、伽玛射线和中子激发下的脉冲高度谱,研究了⁶LiI:Eu晶体性能的影响规律。研究发现Eu²⁺的掺杂浓度从0.01%～0.04%时,⁶LiI:Eu晶体在中子激发下的能量分辨率先提高后下降;当掺杂浓度为0.03%时,晶体具有最佳的均匀性和中子响应能力。由于掺杂离子的分凝,同一晶体从籽晶端至尾端存在明显的性能不均匀现象。     

全光谱白光发光二极管用Eu3+掺杂Ca2KZn2(VO4)3黄色荧光粉的制备及光学性能

基于蓝光芯片激发黄色荧光粉或近紫外芯片激发三基色荧光粉构建的白光发光二极管(WLED)在青光区域呈现明显的凹口,导致白光的色彩性能不够理想。为了弥补这一缺陷,实现全光谱白光,我们设计了Eu³⁺掺杂Ca₂KZn₂(VO₄)₃黄色荧光粉,其发射波长范围为400~750 nm。在387 nm激发下,在所制荧光粉中可同时获得来自VO₄^3-基团和Eu³⁺的发射光。Eu³⁺在Ca₂KZn₂(VO₄)₃基质中的最佳掺杂浓度(物质的量分数)为0.05,且VO₄^3-基团向Eu³⁺的能量传递效率达到64.9%。基于变温的发射光谱,揭示了所制荧光粉的热稳定性并发现VO₄^3-基团和Eu³⁺的激活能分别为0.538和0.510 eV。此外,将所制黄色荧光粉与商用蓝色荧光粉和近紫外芯片进行封装整合,得到可发射暖白光的WLED器件,其色温和显色指数分别为3843 K和85.8。     

Eu2+掺杂KCaCl3晶体的生长及发光性能

通过坩埚下降法生长出不同物质的量分数Eu²⁺掺杂的KCa_1-xEu_xCl₃（x=0.005、0.01、0.02、0.03、0.05）单晶,并对晶体进行了X射线粉末衍射、热重、透过率、光致发光光谱、衰减时间、X射线激发发射光谱等测定。通过相图及结构分析,判断出该晶体为一致熔融化合物,并得出其为正交结构,晶胞参数为a=0.756 04 nm,b=1.048 23 nm,c=0.726 57 nm,空间群为Pnma（62）。在紫外光的激发下,晶体在434 nm左右有一个宽的发射峰,对应于Eu²⁺的4f⁶5d¹→4f⁷跃迁;光致衰减时间1.473 μs,晶体在X射线激发下的发光强度随Eu²⁺离子浓度增加而增强。     

Gd2ZnTiO6∶Dy3+, Eu3+单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy³⁺, Eu³⁺共掺杂Gd₂ZnTiO₆白光荧光粉. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、 形貌及荧光性质进行了表征. 结果表明, 所制备的样品均为双钙钛矿结构, 属于单斜晶系(空间群: P2₁/n), 形貌为2~5 μm无规则形状的颗粒. 在392 nm近紫外光的激发下, Gd₂ZnTiO₆∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉展现出Dy³⁺的蓝光、 黄光发射以及Eu³⁺的特征红光发射. 此外, 通过调节Dy³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度, 可实现低色温的暖白光发射. 基于样品优异的荧光性能, 该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.     

Cs2ZnCl4∶Ce3+,Mn2+的合成及其多模发光性能

近年来,低维无铅金属卤化物由于其独特的光学性质、低毒性和优异的环境稳定性等优点受到了广泛关注。采用水热法成功制备Cs₂ZnCl₄∶Ce³⁺、Cs₂ZnCl₄∶Mn²⁺以及Cs₂ZnCl₄∶Ce³⁺,Mn²⁺等微米晶,并利用X射线衍射仪、荧光光谱仪等表征手段对其物相和发光特性进行了系统性研究。研究结果表明,Cs₂ZnCl₄微米晶为正交相零维结构,其发射光谱依赖于掺杂离子的激发波长,例如,Ce³⁺离子掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶在254nm的激发条件下,其发射光谱峰位位于350nm,对应于Ce³⁺离子4f-5d的跃迁;Mn²⁺离子掺杂的Cs₂ZnCl₄微米晶在361nm的激发条件...     

La3+掺杂CaFe2O4材料的制备及室温检测超低浓度甲醛

采用静电纺丝法成功制备了La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料的结构和形貌进行了表征。随后,研究了La³⁺的掺杂量(质量分数)对CaFe₂O₄气敏性能的影响。研究表明,3%La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料在室温下对100μL·L^-1甲醛的响应最高(R_a/R_g=14.1)。更为重要的是,对甲醛的最低检测限低至0.1 nL·L^-1,并且响应/恢复时间仅为4.3 s/8.4 s。     

纳米晶LaAlO3掺Eu3+的复合沉淀法制备及发光性质

以NH₃·H₂O-NH₄HCO₃混合溶液为复合沉淀剂,制备了LaAlO₃:Eu³⁺纳米晶体.通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对产物进行了表征,用荧光光度计测试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2h,制备出球型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40nm的立方相LaAlO₃纳米晶.由三维荧光光谱确定了LaAlO₃:Eu³⁺的最佳监测波长和激发波长,在395nm波长光的激发下观察到纳米LaAlO₃中Eu³⁺的591nm(⁵D₀-⁷F₁)和613nm(⁵D₀-⁷F₂)特征发射谱,磁偶极跃迁⁵D₀-⁷F₁的发射峰强度要比电偶极跃迁⁵D₀-⁷F₂更强,而且这种趋势随着焙烧温度的升高明显增强,说明由该法制备的纳米LaAlO₃中Eu³⁺离子占据的位置具有高的对称性.     

Studies on long lasting optical properties of Eu2+ and Dy3+ doped di-barium magnesium silicate phosphors

Di-bariummagnesium silicate phosphors doped with europiumand dysprosium were prepared under a weak reducing atmosphere. X-ray diffraction pattern of the sample was also done that confirmed the proper preparation of the phosphor. Scanning electron microscope (SEM) images confirmed that the sample has regular surface and uniform grain size distribution. Comparative studies of phosphorescence decay of Ba₂MgSi₂O₇:Eu²⁺, Dy³⁺ phosphors with different concentration of Dy³⁺ were done. The phosphor with 0.5/1.5 mol% of Eu/Dy, exhibited optimum green color afterglow properties. This emission is expected to arise due to transition of Eu²⁺ ions from any of the sublevels of 4f⁶5d¹ configuration to ⁸S_7/2 level of the 4f⁷ configuration. For a suitable trap depth, the trap concentration is expected to be proportional to the concentration of Dy³⁺. These traps are responsible for holding the charge career for a reasonable time, subsequently for increasing the time of afterglow. Hence, optimum Dy³⁺ concentration produces the longer afterglow duration with higher intensity of luminescence signals. Trap depth were also calculated using thermoluminescence glow curve which was indicative of formation of traps suitable for long afterglow.     

Dy3+离子掺杂的全色荧光粉Ca9La(PO4)7的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Ca₉La(PO₄)₇:Dy³⁺发光材料. 荧光粉的晶体结构和微观尺寸由X射线粉末衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)测定. 光致激发和发射光谱发光揭示了材料的光学特性. 实验结果显示: Ca₉La(PO₄)₇:Dy³⁺能够有效吸收紫外-可见光(300-460 nm)而被激发, 呈现一系列的吸收峰. 样品在350 nm近紫外光激发下, 有较强的蓝光(481 nm)和黄光(573 nm)两个窄带发射, 混合成优质的白光发射, 该白光色坐标在国际照明委员会(CIE)色品图中分布在无色点D65 (0.313, 0329)周围. 随着掺杂Dy³⁺离子的摩尔分数的增加, 两种发射均发生浓度猝灭现象, Dy³⁺离子的最佳掺杂为0.05(摩尔分数), 电偶极-电偶极相互作用是主要的猝灭机理.     

荧光粉Ba5-3x/2B4O11∶xEu3+的制备及发光性能

采用高温固相烧结法成功制备了Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺(x=0.02~0.22)荧光粉,利用XRD和SEM等对荧光粉进行了结构和形貌表征。 在激发波长为393 nm的条件下,发射峰(596、621、657和706 nm)与Eu³⁺的⁵D₀-⁷F_J(J=1,2,3,4)电子跃迁相对应,其中621 nm最强发射峰由Eu³⁺离子⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁造成。 文章还研究了Eu³⁺掺杂浓度对Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺发光性能的影响,结果表明,荧光粉的发光强度随着Eu³⁺掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,Eu³⁺最佳掺杂量为0.16。     

Ca3Al2Ge3O12:Cr3+的光谱性质及晶场参数计算

为了解Cr3+离子在钙铝锗酸盐Ca₃Al₂Ge₃O₁₂:石榴石中的光谱性质, 合成了Ca₃Al₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺多晶材料；测量了其X射线衍射图, 漫反射光谱, 激发、发射光谱等；分析了Cr3+离子在钙铝锗酸盐中的发光特性；计算了其晶场强度(Dq/B), Stokes位移(ΔEs)及黄昆-里斯因子(S)等. 在450 nm激发下, Ca₃Al₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺室温发射光谱主要由三个宽带及附加其上的弱R线构成, 分别对应于Cr3+离子的4T1、 4T2、2T2到 4A2 能级跃迁. 低温时R线变得强而锐. 通过计算, Dq/B=2.43, ΔEs=1884 cm-1, S=5.21. 表明在Ca₃Al₂Ge₃O₁₂中Cr³⁺离子处于较弱的晶场强度, 电子-声子耦合较强, 为发展可调谐激光材料提供重要线索.     

Preparation and Luminescence Behavior of CaSiO3：Eu^3＋（Bi^3＋）

CaSiO3：Eu0.08^3＋Bi0.002^3＋ with a monoclinic perovskite structure was synthesized by using sol-gel method, and its luminescence characteristics were investigated. From the excitation spectrum, it can be seen that the main peaks located at 238,396,415,437 and 359 nm correspond to the charge-transfer band of Eu^3＋-O^2- , the absorption transitions of ^7F0.1→^3L6, ^7F0→^5D3, ^7F1→^5D3 of Eu^3＋ ions, and ^3P1→^1S0 of Bi^3＋ ions, respectively. When the samples were excited with a light of wavelength 359 or 395 nm, it can be seen from the emission spectrum that the electronic dipole transition located at 609 nm corresponding to ^5D0→^7F2 of Eu^3＋ ions was stronger than the magnetic dipole transition located at 587 nm corresponding to ^5D0→^7F1 of Eu^3＋ ions, which shows that more Eu^3＋ ions were located in nonreversion center lattices. The energy transfer from Bi^3＋ ions to Eu^3＋ ions in the phosphor was also discussed. The results show that Eu^3＋ ions could be well sensitized by ^3＋ions, and the energy-transfer pattern between Bi^3＋ ions and Eu^3＋ ions was resonance energy transfer.     

Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)单基质白光荧光粉的制备与发光性能

为了探究在Dy~(3+)掺杂Ba_3Y(PO_4)_3荧光粉中共掺Eu~(3+)离子对其发光性能的影响,我们采用传统高温固相法制备了一系列Dy~(3+)、Eu~(3+)单掺杂和共掺杂Ba_3Y(PO_4)_3荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、荧光发射光谱和荧光衰减曲线对样品进行了表征。结果表明,所制备的荧光粉呈闪铋矿立方相。在近紫外光激发下,Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+)发射光谱在487和578 nm处有两个窄带发射峰,呈冷白光发射;Ba_3Y(PO_4)_3∶Eu~(3+)发射光谱的窄带发射位于594和616 nm处,呈发橙红光。在Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)中,由于Eu~(3+)离子补偿Dy~(3+)冷白光发射所缺的红色组分,从而实现了色纯度高、色温适中的暖白光发射。进一步探索了Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉发光机理。所制备的Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)单基质白光荧光粉在白光近紫外激发白光二极管(UVWLED)领域具有潜在应用价值。     

Preparation and Luminescence Properties of Color-tunable Single-phased LaPO4: Eu3+/Tb3+ Phosphors

A novel series of color-tunable single-phased phosphors La_1-x-yPO₄:xEu³⁺/yTb³⁺(x=0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05; y=0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20) was synthesized via microwave-assisted co-precipitation method with diammonium hydrogen phosphate as precipitant. The morphology, crystal structure and photoluminescence properties of the as-prepared samples were characterized by means of X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and fluorescence spectrophotometer. The results reveal that the as-synthesized samples calcined at 1100℃ display spherical morphology with uniform distribution. Upon excitation with 350 nm ultraviolet radiation, the LaPO₄:Eu³⁺/Tb³⁺ phosphors showed a green light peaking at 543 nm assigned to the characteristic ⁵D₄-⁷F₅ emission of Tb³⁺ and a red light peaking at 591 nm corresponding to the characteristic ⁵D₀-⁷F₁ emission of Eu³⁺ simultaneously. For the Eu³⁺/Tb³⁺ co-activated phosphors, Tb³⁺ acts as an efficient sensitizer to enhance the emission intensity of Eu³⁺ ions. The energy transfer mechanism and the emission color tunability of LaPO₄:Eu³⁺/Tb³⁺ have been studied. The results indicate that a color-tunable luminescence(from green to white to red) can be achieved by adjusting the Eu³⁺/Tb³⁺ doping ratio in the LaPO₄ host matrix.     

在发光二极管背光源上极具应用前景的Beta-sialon (Si6-zAlzOzN8-z):Eu2+窄带绿色荧光粉

基于氮化镓的白光发光二极管(LED)是目前一项崭新的背光源技术,广泛应用于宽色域、高光效的液晶显示屏。 在此项技术中,作为关键材料的荧光粉决定着背光单元的色域范围、发光效率和可靠性,因而要求它应具合适的发射波长和窄带发射。 β-sialon:Eu²⁺(sialon:silicon aluminum oxynitride(赛龙))就是一款非常适合背光应用的绿色荧光粉,这得益于其位于525~545 nm发射峰和只有55 nm狭窄的峰宽。 此文回顾和综述了β-sialon:Eu²⁺的合成方法、光谱特性、电子结构、晶体结构、可靠性和它的具体应用。 计算模拟和实验测试结果表明,Eu²⁺位于沿c轴方向的大孔道之中,并与6个最紧邻的(O,N)原子等距离配位。 因而,Eu²⁺的狭窄发射峰源自于Eu²⁺局域结构的高度对称性。 β-sialon:Eu²⁺的发射波长和带宽都能通过组成裁剪,即z值,进行调控;低z值组成能够实现更短波长发射和更窄带宽。 与传统的基于钇铝石榴石(YAG)荧光粉的背光源相比,β-sialon:Eu²⁺再搭配红色荧光粉制备的背光源具有更宽的色域,色域范围可提高15%以上。 其优异的发光性能和高可靠性使得β-sialon:Eu²⁺成为应用于先进显示屏的极其重要的绿色发光材料。