Eu离子价态对Sr_2MgSi_2O_7:Eu发光特性的影响(英文)

分别在空气、还原气体、再空气、最后再在还原气体等气氛中通过四个步骤合成了Sr1.99MgSi2O7:Eu0.01.在空气中合成的样品呈现出Eu2+和Eu3+两种价态的发光特征峰,而在还原气体中合成的样品,只呈现出Eu2+一种价态的特征发光峰,并且有长余辉和两个热致发光带.但若样品直接在还原气氛下合成,则只呈现一个热致发光带.样品在空气中合成产生空穴陷阱,此陷阱在还原合成气氛下仍被保留,并与还原气体合成条件下产生的电子陷阱有所区别,最终导致两个热致发光带.     

Zn_2SnO_4纳米材料制备及光致发光特性

以ZnO、SnO2和活性炭的混合物为原料,通过碳热还原热蒸发法无催化剂成功制备出Zn2SnO4纳米材料.借助X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM)对样品物相和形貌进行了表征,结果显示样品为面心立方结构的Zn2SnO4纳米链状棒,同时含有少量的ZnO物相.利用X射线光电子能谱(XPS)对Zn2SnO4样品表面各元素的化学状态及相互作用方式进行了测试,结果表明:样品中Zn和Sn分别是以+2价和+4价氧化态形式存在,其中Zn2p3/2电子有两个结合能,分别来自ZnO和Zn2SnO4,Zn2SnO4中Sn4+占据不同的格点位置.室温下光致发光谱(PL)结果显示,样品在紫外区域(320-450nm)和可见区域存在很强的发光带,其中紫外区域的宽发光带,经过高斯拟合可分为358和385nm两个发光峰,与同条件下制备得到的纯ZnO纳米材料发光谱比较,确认358nm发光峰是来自于Zn2SnO4的近带边复合发光.     

NaTaO3及NaTaO3∶Bi3+光催化剂的光致发光光谱研究

采用光致发光光谱技术对一系列不同条件下制备的NaTaO3及不同掺杂量的NaTaO3∶Bi3+进行了研究. 结果表明, NaTaO3的发光性质与其制备条件密切相关: 在钠离子不足的条件下合成的样品, 其发光带主要位于515和745 nm左右; 而在钠离子充足条件下合成的样品, 其发光带位于460 nm左右, 随着n(Na)/n(Ta)的降低, 发光带向长波长方向移动; 掺入Bi3+之后, 其发光峰由515 nm移至455 nm, 随着Bi3+掺入量的增加, 455 nm的发光带强度减弱. 515 nm的发光带与替位缺陷TaNa....相关; 745 nm的发光带与VNa`缺陷相关; 而460 nm的发光带与本征TaO6基团相关. 将Bi3+掺入到钽酸钠样品, TaNa....由BiNa..替代, 相应的发光带向高的n(Na)/n(Ta)方向移动, 从而呈现出本征TaO6基团的发光带.     

Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉的制备与发光性能

以α-Si3N4,SrCO3,Eu2O3为原料,采用碳热还原氮化法制备了Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉.研究了材料的结构与光谱特性,分析了影响材料发光性能的工艺因素.结果表明,石墨粉含量和助熔剂的用量对Sr2Si5N8相的形成和发光性能有重要影响.当nc/nSr=1.5,助熔剂用量为4wt%时,合成样品的主晶相为正交晶系Sr2Si5N8,在400～550 nm可见光激发下,可发射峰值波长位于 609nm荧光.激发带的位置与Eu2+离子浓度无关,为400～550 nm之间的宽带激发;但发射强度随Eu2+离子浓度的增加而增加.Eu2+离子浓度达到5mol%时发射强度达最大值,在Eu2+离子浓度为2mol%～5mol%之间,观察到发射峰的红移现象.     

SrSiO2N2∶Eu2+荧光粉的制备及性能研究

以SrCO3,Si3N4,Eu2O3为原料,在N2气氛下,采用自还原高温固相法制备了SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉.研究了该荧光粉的物相结构、发光性能和晶体形貌,同时对比在不同气氛下合成的荧光粉.结果表明,在N2气氛与N2/H2气氛下分别合成的SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉物相结构和光谱特性基本一致.显示出合成了主晶相SrSi2O2N2,但还含有少量未知的中间项.Eu2+浓度的变化不影响激发状态,而发射光谱的波长在Eu2+浓度为l mol％～20mol％之间,从530 nm的绿光红移至550 nm的黄绿光区域.同时,激发光谱覆盖的范围宽,均能有效的被UV或蓝光激发,这意味着该类荧光粉在白光LED方面有可能得到广泛的应用.     

ZnO/SiO2的激光诱导发光光谱研究

用激光诱导发光光谱技术对一系列不同ZnO担载量的ZnO/SiO2及在不同焙烧气氛下制备的ZnO/SiO2材料进行了深入的研究,发现在空气气氛中焙烧的ZnO/SiO2主要出现ZnO的橙色发光带(中心位于670nm),但在氩气气氛中焙烧制得的样品主要呈现ZnO的绿色发光带(中心位于540nm),且明显观察到橙色发光带和绿色发光带之间的转化.ZnO的可见光区发光带可能是由ZnO中的氧缺陷引起的,高浓度的氧缺陷引发绿色发光带,而低浓度的氧缺陷引发橙色发光带.结果表明,激光诱导发光光谱是一种表征缺陷的有力工具,常规表征技术很难对材料的缺陷状态进行表征.XRD衍射图谱表明,样品中ZnO是以纤锌矿结构存在的,紫外-可见漫反射光谱和拉曼光谱显示,ZnO主要以大颗粒状态覆盖在SiO2表面上.     

铈离子价态和OH~-根浓度对Tb~(3+)掺杂磷酸盐玻璃发光性能的影响

通过控制熔制气氛获得了Ce/Tb离子共掺磷酸盐玻璃样品,利用吸收光谱判断Ce离子在玻璃中的价态,并研究了不同Ce离子价态下的激发光谱和发射光谱,进而分析了Ce离子价态对Tb3+离子发光性能的影响。通过除水工艺的控制,获得不同OH-根浓度的Ce/Tb离子共掺磷酸盐玻璃样品,研究了OH-根浓度对Tb3+离子发光性能的影响。结果表明,在Ce/Tb离子共掺磷酸盐玻璃中,采用还原气氛熔制和通气除水工艺,可大大提高Tb3+离子在545 nm处的发光强度。     

NaTaO_3及NaTaO_3∶Bi~(3+)光催化剂的光致发光光谱研究

采用光致发光光谱技术对一系列不同条件下制备的NaTaO3及不同掺杂量的NaTaO3∶Bi3 进行了研究.结果表明,NaTaO3的发光性质与其制备条件密切相关在钠离子不足的条件下合成的样品,其发光带主要位于515和745nm左右;而在钠离子充足条件下合成的样品,其发光带位于460nm左右,随着n(Na)/n(Ta)的降低,发光带向长波长方向移动;掺入Bi3 之后,其发光峰由515nm移至455nm,随着Bi3 掺入量的增加,455nm的发光带强度减弱.515nm的发光带与替位缺陷Ta.N.a..相关;745nm的发光带与VN`a缺陷相关;而460nm的发光带与本征TaO6基团相关.将Bi3 掺入到钽酸钠样品,TaN..a..由BiN..a替代,相应的发光带向高的n(Na)/n(Ta)方向移动,从而呈现出本征TaO6基团的发光带.     

紫外线对BaFCl:Eu光激励发光的增强效应

对X射线辐照后的BaFCl:Eu样品,通过研究紫外线辐照对光激励发光的影响,发现在一定条件下紫外线对光激励发光有增强的作用,并且根据光谱研究提出了光激励发光的过程为Eu²⁺和陷阱争夺激发态电子的观点,从机理上对这一现象进行了解释.     

CaAl12O19基质中Eu2+-Cr3+的能量传递与发光性质

在还原气氛下高温固相法合成了CaAl12O19:Eu2+,Cr3+荧光粉.样品光谱显示:Eu2+发射带与Cr3+吸收带有重叠,具备Eu2+-Cr3+之间发生能量传递必要条件.在290 nm近紫外光激发下,单掺杂Eu2+和Cr3+时样品均无691 nm发射,仅在Eu2+,Cr3+共掺时才出现691 nm发射,这证明Eu2+和Cr3+之间发生了能量传递,且监测691 nm时样品的激发光谱也证实了这一点.CaAl12O19:1%Eu2+,x%Cr3+样品组的发射光谱研究表明:增大x能提高Cr3+红光与Eu2+蓝紫光发射强度之比及Eu2+-Cr3+之间能量传递效率.CaAl12O19:2%Cr3+,x%Eu2+样品组的激发光谱分析表明:x>2时,Cr3+在415 nm处的吸收效率相对于565 nm有显著提高.还对样品CaAl12O19:1%Eu2+,1%Cr3+荧光寿命和能量传递速率进行了简单分析.     

Al2O3/蒙脱土:Eu2+架状结构发光材料的制备及发光性能研究

采用高温固相法,在还原气氛下制备出Al2O3/蒙脱土:Eu2+光致发光材料。研究了原料配比、烧结温度、保温时间以及激活剂Eu2+的含量对发光性能的影响。实验结果表明:加入蒙脱土后,所制备的样品仍保持Al2O3的架状结构,晶格常数发生变化,晶体产生畸变,使得Eu2+更容易进入到晶格中。荧光光谱分析显示,发射光谱是两个宽峰组成,对应于Eu2+的4f65d→4f7(8S7/2)宽带允许跃迁。发光机制分析认为,宽峰结构由Eu0.92[Al1.76Si2.24O8]新相产生,生成的新相增加了Eu2+的取代格位,形成新的发光中心。因此Eu2+不仅取代了Al2O3八面体中Al的格位,而且取代了蒙脱土层间所吸附的阳离子格位,使样品发光强度提高了220%。     

红色发光长余辉材料Ca2SnO4:Eu3+的性能研究

利用高温固相法合成了Ca2nO4:Eu3+色发射长余辉发光材料,对样品进行了X射线衍射分析、荧光光谱分析、形貌分析以及发光寿命测量.分析结果表明,在1350℃下烧结3 h的Ca2SnO4:Eu3+为单相产物,所得Ca2SnO4:Eu3+发光材料具有良好的发光性能,在267 nm紫外线激发下发出最强发射位于617 nm的锐线发射,并且具有明显的长余辉发光性能.     

锰掺杂对CaS∶Eu光激励发光性能的影响

采用硫化助熔剂法制备了CaS∶Eu, Mn荧光粉.通过测量样品的荧光光谱和紫外光辐照下的光激励发光谱, 发现Mn离子的掺入使CaS:Eu的发光性能明显增强, 存在于基质材料中的陷阱分布因掺入Mn杂质而改变, 形成了新的俘获中心, 引起能量转移. 增大了电子俘获过程中电子和空穴复合的几率, 有利于提高材料的存储性能. 比较了不同浓度下发射光谱的差异, 探讨了掺杂浓度对发光特性的影响. 通过比较光激励发光衰减曲线, 进一步表明了Mn掺杂对CaS∶Eu光激励发光性能的改善.     

Li2Sr0.995-xSiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉的晶体结构与发光特性

采用高温固相反应法在还原气氛下制备了Li2Sr0.995-x SiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉。利用X射线衍射仪、荧光光谱仪和紫外可见分光光度计对样品的晶体结构、激发光谱、发射光谱与荧光衰减寿命以及漫反射光谱进行测试分析。实验结果表明:所制得的样品为单一相的Li2SrSiO4晶体结构化合物。Li2Sr0.995-x SiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉的激发光谱均呈现出宽激发带,其中最强的激发峰位于408 nm左右。在此波长激发下可得到峰值位于570 nm左右的宽波段单峰发射光谱,其对应于Eu2+离子4f65d1→4f7电子跃迁。La3+掺杂Li2SrSiO4:Eu2+荧光粉基质产生了晶格缺陷[2La·Sr·V″Sr],其可以吸收光能并将能量传递给发光中心离子Eu2+,进而增强Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+荧光粉的发光强度。漫反射光谱和荧光衰减寿命测试结果也证实La3+掺杂能够增加Eu2+的激发态吸收能量,延长发光中心Eu2+离子荧光衰减寿命。     

利用热释光和光激励技术研究合成工艺对BaFBr∶Eu2+,Al3+发光性质的影响

利用热释发光谱和光激励发光谱表征了不同合成工艺条件对合成BaFBr: Eu2+, Al3+发光性质的影响. 利用理论分析找出了热释发光衰减与光激励衰减的异同, 理论上计算了不同的合成工艺对BaFBr:Eu2+, Al3+色心能级的影响, 其热释发光谱和光激励发光谱的理论计算值能较好的吻合, 并且能够很好的表征实验结果.     

电子俘获材料Zn4B6O13:Dy3+的热释光特性研究

通过高温固相扩散反应合成了稀土元素镝掺杂的Zn4-xB6O13:xDy3+磷光体.测定了该化合物在高能60Co伽玛射线辐照下的热释发光曲线和三维热释光谱.三维热释光谱表明,位于大约480nm和580nm的发光谱带来自于Dy3+离子的f-f跃迁.基质中掺杂的Dy3+离子浓度的变化能够改变陷阱的相对分布,随着Dy3+浓度的增加,发光峰温向高温方向移动,这可提高剂量器的热稳定性.当辐照剂量增加时,发光峰温亦向高温方向移动,即陷阱加深.确定了Zn3.86B6O13:0.16Dy3+样品主峰的陷阱深度E=0.73eV,频率因子S=2.43×109s-1.在1～100Gy治疗级范围内,Zn3.86B6O13:0.16Dy3+对60Co伽玛射线辐照的热释光剂量响应呈良好的线性关系.实验结果表明,Zn3.86B6O13:0.16Dy3+是一个潜在的应用于临床医疗的伽玛射线电离辐射热释光剂量计材料.     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料在100～500 K温度之间的发光性能进行研究.实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能.其变化规律表明SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光.陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭.材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料.     

Ga2S3∶Eu2+和SrGa2+xS4+y∶Eu2+系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3∶Eu2+和SrGa2S4∶Eu2+系列荧光粉. 发现Ga2S3∶Eu2+的发射峰位于570 nm附近, SrGa2S4∶Eu2+的发射峰位于535 nm附近. 同时进一步探讨了SrGa2+xS4+y∶Eu2+体系中, 过量的Ga对发光的影响, 通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中; 通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4∶Eu2+发射峰的位移, 而是增强其在400～520 nm处激发峰的强度, 从而增强Eu2+在535 nm处的发光强度.     

Al18B4O33:Eu,Tb单基双掺杂荧光粉的制备及发光性能

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法成功制备了Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉.采用热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜分别对样品进行了热分析、结构和形貌分析,采用荧光光谱仪和亮度计测试样品的激发发射光谱和亮度.结果表明:前驱体先经700℃预烧,然后再于1100℃煅烧3h后,可获得粒度分布均匀、结晶性良好的Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉;共掺杂Eu和Tb的Al18B4O33荧光粉可同时发出“三基色”所需要的特征发光;该荧光粉中同时存在Eu2+离子、Tb3+离子和Eu3+离子,在350～ 400 nm之间的紫外区域存在较强的激发峰,可被用于与紫外LED复合合成白光LED;通过研究Eu和Tb的掺杂量对荧光粉发光强度的影响发现,适量调节Eu和Tb的掺杂量可以改变Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉的发光颜色和强度.     

(Eu, Ca, K)Cl·SiO2复合凝胶的晶化温度与荧光特性

报道了在溶胶-凝胶法制备的二氧化硅溶胶中共掺Ca2+, K+ 及Eu3+, 复合凝胶在空气中经600 ℃热处理后, 硅凝胶发生晶化并形成硅酸盐多晶结构, 紫外激发下该复合凝胶发射强蓝紫色荧光. 荧光光谱表明掺杂Eu3+已变成相应的还原态Eu2+或[(Eu3+)-], Eu3+还原与凝胶晶化密切相关. 相对于基质中硅, 凝胶中Eu2+荧光猝灭浓度约为0.28at%; Eu2+间的激化能按库仑作用机理传递, 传递距离约为1.55 nm.