Gd_2O_3:Eu纳米晶的制备及其光谱性质研究

以EDTA为络合剂,聚乙二醇为有机分散剂,用络合溶胶-凝胶法制备出Gd_2O_3:Eu纳米晶。用XRD,SEM,X-射线能量色散谱仪(EDS),荧光分光光度计等分析手段对Gd_2O_3:Eu的纳米晶结构、形貌、组分的均匀性以及发光特性进行了研究。结果表明:EDTA-M凝胶仅在800℃焙烧即可得到颗粒细小、组分均匀、纯立方相的Gd_2O_3:Eu纳米晶,颗粒基本呈球形,粒径为30nm左右。对样品的激发光谱、发射光谱测定表明:Gd_2O_3:Eu纳米晶在269nm光激发下发红光,发射光谱谱峰在611nm,与体材料基本相同;激发光谱中电荷迁移带(CTB)明显红移,从体材料的255nm移至269nm,移动了约14nm;猝灭浓度从体材料的6％提高到8％。     

Gd2O3:Eu3+纳米晶的燃烧合成及光致发光性质

采用柠檬酸作燃烧剂用燃烧合成法制备了Gd2O3:Eu3+纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计等对Gd2O3:Eu3+纳米晶的结构、形貌和发光性能进行了分析.结果表明:不同柠檬酸与稀土离子配比(C/M)制备的样品经800℃退火1 h后,均得到了纯立方相的Gd2O3:Eu3+纳米晶,晶粒尺寸约为30 nm,尺寸分布较窄,其中以C/M=1.0时制备的纳米晶结晶性最好,发光强度最大.Gd2O3:Eu3+纳米晶主发射峰位置均在612 nm处(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生红移,观察到Gd3+向Eu3+的有效能量传递.对柠檬酸与稀土离子配比(C/M)对结晶度、发光性质等的影响也进行了分析和讨论.     

纳米晶Gd2O3∶Eu3+的制备及发光性能

采用低温燃烧合成法制备了Gd2O3∶Eu3 纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光光谱仪分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明,改变甘氨酸与稀土离子的比例(G/M)、退火温度可以制备出不同结构和晶粒尺寸的Gd2O3∶Eu3 纳米晶.在退火温度为800℃,G/M等于0.83和1.0时,均得到了纯立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶,随着G/M的增加,Gd2O3∶Eu3 从立方相逐渐向单斜相转变.粉末的晶粒尺寸随着退火温度的增高而增大,晶粒尺寸在10～30 nm之间.立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶主发射峰位置在612 nm(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生了红移.     

微波法合成红色长余辉发光材料Gd2O2S:Eu,Mg,Ti及其发光特性

用微波辐射法首次合成了Gd2O2S:Eu,Mg,Ti红色磷光化合物,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:材料的晶体结构为六方晶系,与Gd2O2S的相同.颗粒的形貌为类球形,分散性较好,尺寸在1～2 μm之间.Gd2O2S:Eu,Mg,Ti的激发光谱呈带状,激发光谱主峰位于360 nm,另外在400,422,472 nm等处也有激发峰存在;发射光谱为线状光谱,归属于Eu3 的5DJ(J=0,1,2)到7FJ(J=O,1,2,3,4)的跃迁.随着Eu浓度的增加,位于蓝绿区的586,557,541,513,498,471,468 nm处的发射峰逐渐减弱,而主峰位于627 nm处的红光发射明显增强.当Eu浓度为6 mol%时,红光发射最强.Mg,Ti共掺杂可显著改善其余辉性质.     

Eu3+掺杂Gd2W2O9和Gd2（WO4）3纳米荧光粉发光性质研究

采用共沉淀法制备了不同Eu3+掺杂浓度的Gd2W2O9和Gd2(WO4)3纳米发光材料.通过对纳米材料样品的X射线衍射谱(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)照片的观察和分析,对样品的结构和形貌进行了表征.测量了各样品的发射光谱、激发光谱,计算了各样品的部分J-O参数和Eu3+5D0能级量子效率,绘制了不同基质中Eu3+发光的浓度猝灭曲线,对Eu3+掺杂的Gd2W2O9和Gd2(WO4)3纳米发光材料的光致发光性质进行了研究.实验结果证明,与较常见的Gd2(WO4)3:Eu一样,Gd2W2O9:Eu中Eu3+5D0→7F2跃迁的红色发光也能被395nm和465nm激发光有效激发,具有近紫外(蓝光)相对激发效率高,猝灭浓度大的优点,有潜力成为高效的近紫外(蓝光)激发白光LED用红色荧光粉材料.     

稀土掺杂的纳米发光材料的制备和发光

概述了用溶胶-凝胶法制备的纳米Y2SiO5：Eu及燃烧法合成的纳米Ln2O3：Eu(Ln=Y,Gd)的发光性质,包括它们的激发光谱、发射光谱、荧光寿命,以及这些性质随颗粒尺寸的变化。着重介绍了稀土掺杂的纳米发光粉中浓度猝灭受到抑制的现象,认为这一特性为纳米发光材料的实际开发应用展示了广阔的前景。文中还对X1型Y2SiO5：Eu纳米粉中的不同发光中心的发光,和它们之间的能量传递作了讨论。     

纳米Gd2O3:Eu3+中Judd-Ofelt参数的实验确定

报道用Judd-Ofelt理论研究立方相纳米晶Gd2O3:Eu3+材料在77K下的光谱性质.以几乎不受周围晶场环境影响的5D0→7F1跃迁为参考，利用5D0→7F2和5D0→7F4跃迁，从实验上确定强度参数Ωλ(λ＝2，4).发现纳米Gd2O3:Eu3+材料晶场强度参数Ωλ随纳米晶粒径的变化而改变,与体材料相比有显著的不同.随微晶粒径减小，发射能级5D0的寿命变短、量子效率降低.这是因为微晶粒径越小，量子限域效应越强，表体比越大，在无序体调制的表面上表面缺陷作用增强而引起的.对电荷(Eu3+-O2-)迁移态和多声子过程另外两种无辐射通道也进行讨论. 关键词： 纳米Gd2O3:Eu3+ 强度参数 辐射与无辐射弛豫 量子效率     

纳米GdPO_4∶Eu~(3+)的合成和光谱特性

采用EDTA二钠盐参加的共沉淀方法制备出纳米GdPO4∶Eu3+,利用X射线衍射,荧光光谱和电镜等测试手段对GdPO4∶Eu3+的相结构和发光性质进行了研究。XRD图谱结果表明700℃合成了纯的具有单斜晶系、独居石结构的纳米GdPO4∶Eu3+。根据Scherrer公式计算,700,800℃热处理后样品的一次颗粒度分别为18,40 nm左右。激发光谱和发射光谱的研究表明,电荷迁移态和Eu3+的特征发射峰的强度随GdPO4∶Eu3+纳米粒子的增大而增强。在较小的纳米粒子中,存在结构扭曲的现象,315 nm激发下的发射光谱研究表明,Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

纳米Gd2O3中两种格位Eu3+的电荷迁移态激发跃迁

观测了粒径分别为15,23,135m的立方相Gd2O3：Eu^3 的选择激发光谱、发射光谱和激发光谱。受强量子限域效应的影响,纳米Gd2O3：Eu^3 的激发光谱的强度表现出对颗粒尺寸的明显依赖性。用Jorgensen公式计算电荷迁移带的位置,与实验测得激发光谱中位置相一致。通过电荷迁移带不同位置的选择激发光谱可以分辨出立方相Gd2O3：Eu^3 中C2和S6格位Eu^3 的发光,从选择激发的发射光谱和激发光谱结果计算出C2和S6格位电荷迁移带的激发光谱,与实验结果相符合。     

纳米晶Y2O3：Eu3＋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Y2O3Eu3+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＝0.6479,y＝0.3442,研究发现发光亮度随团聚尺寸增大而增强。     

纳米晶Gd2O3：Eu^3＋的制备及发光性能

采用低温燃烧合成法制备了Gd2O3：Eu^3＋纳米晶。用X射线衍射仪（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和荧光光谱仪分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明，改变甘氨酸与稀土离子的比例（G／M）、退火温度可以制备出不同结构和晶粒尺寸的Gd2O3：Eu^3＋纳米晶。在退火温度为800℃，G／M等于0．83和1．0时，均得到了纯立方相的Gd2O3：Eu^3＋纳米晶，随着G／M的增加，Gd2O3：Eu^3＋从立方相逐渐向单斜相转变。粉末的晶粒尺寸随着退火温度的增高而增大，晶粒尺寸在10-30nm之间。立方相的Gd2O3：Eu^3＋纳米晶主发射峰位置在612nm（^5D^0→^7F2跃迁），激发光谱中电荷迁移态发生了红移。     

纳米CaO ∶ Eu3+的制备及发光性质

利用共沉淀法制备了纳米CaO : Eu³⁺发光粉体。并对不同掺杂浓度和不同煅烧温度下所制备的CaO : Eu³⁺粉体进行室温发光性质的研究。在室温下观测到CaO : Eu³⁺样品具有较强的Eu³⁺离子特征发射。通过对不同煅烧温度下样品发射谱的对比,发现样品在591 nm和610 nm处的发射峰积分强度比随着煅烧温度的升高而降低,说明在不同的煅烧温度下,Eu³⁺占据了两种不同的格位。对样品强发射峰进行监测,可观测到样品中的O^2-和Eu³⁺离子之间形成的电荷迁移态。通过对比不同掺杂浓度下Eu³⁺离子发射光谱,发现将Eu³⁺掺杂到CaO基质中的适宜浓度为4%。     

钒磷酸钇铕PDP用荧光粉的合成及其发光特性研究

采用共沉淀法成功合成了Y（P,V）O4：Eu^3＋荧光粉,并利用SEM、变温紫外激光激发及真空紫外激发下的发射光谱对所合成粉体的表面形貌及发光性能进行了表征。试验结果表明,与高温固相合成法相比,共沉淀法合成的Y（P,V）O4：Eu^3＋荧光粉的颗粒形貌好,发光强度明显提高;在325nm激光激发下,低温时存在基质VO4^3-的蓝色宽带发射,随着温度升高,VO4^3-吸收的激发能量逐渐传递给Eu^3＋,使其发光逐渐增强,当温度高于临界点时,Eu^3＋发射出现温度猝灭;Y（P,V）O4：Eu^3＋荧光粉发射主峰位于619nm,色纯度好,且发光亮度与彩色PDP用商品红粉（Y,Gd）BQ：Eu^3＋相当。     

Gd掺杂无水芒硝∶Eu的光致发光特性

对天然芒硝和GdF3,EuF3的混合粉末,先用马弗炉在空气中1 000℃下加热30min,后用微波750℃下加热10min,制备了Na2SO4∶Eu,Gd、Na2Gd2(SO4)4∶Eu等系列荧光粉。研究了天然无水芒硝与铕浓度不变的情况下钆浓度的变化对发光性能的影响。结果表明:掺入Gd3+对样品的发光有增强作用。随着Gd3+浓度的增加Eu3+的610nm发光强度变大,因此Gd3+可能起到能量传递的桥梁作用,使能量在基质与激活剂离子之间高效传递。当Gd3+以21mol%掺入到无水芒硝(Na2SO4∶Eu)晶格中时,可以达到Eu3+的最强发光强度和最佳的色纯度,最终出现浓度猝灭现象。     

稀土三氟醋酸盐晶体的光谱特性

本文合成了系列稀土三氟醋酸盐晶体[Re(CF3COO)3·3H2O](Re=Eu,Gd,Tb,Dy)和[TbxY1-x(CF3COO)3·3H2O]2(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25mol),测定其晶体结构属单斜晶系,空间群为P21/c;较详细地讨论了Eu3+,Gd3+,Tb3+,Dy3+在这些化学计量化合物中的光谱特性,以及在[TbxY1-x(CF5COO)3·3H2O]中Tb3+的发光强度随其浓度的变化规律。     

纳米晶BaMgAl10O17:Eu复合氧化物的合成及发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶BaMgAl_(10)O_(17):Eu蓝色荧光粉,并对其进行了表征。结果表明:与微米晶相比,纳米晶的XRD图谱展宽,随着Eu~(2 )浓度的增加,表现为荧光猝灭;荧光猝灭源于晶格迁移。     

白光LED用红色荧光粉α-Gd2（MoO4）3∶Eu的制备及其发光性能研究

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2（MoO4）3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结果表明这种荧光粉可以被近紫外光（395nm）和蓝光（465nm）有效激发,发射峰值位于613nm（Eu^3＋离子的5^D0→7^F2跃迁）的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合。因此,三价Eu离子激活的α相Gd2（MoO4）3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

CaMgSi2O6:Eu的真空紫外光谱特性

采用高温固相反应利用原料CaCO3,MgO,SiO2和Eu2O3合成CaMgSi2O6:Eu3 样品,并研究了其结构特性、光谱特性.CaMgSi2O6:Eu3 属于单科晶系,基质掺入Eu离子后结构没有明显变化.CaMgSi2O6:Eu3 在147 nm真空紫外光激发下呈红色发射,发射主峰位于611 nm,是Eu3 的5D0→7F2跃迁的典型发射.当Eu3 的相对摩尔浓度在0.02到0.10 mol之间变化时,由相关数据可以发现有浓度猝灭现象发生.CaMgsi2O6:Eu2 在172 nm真空紫外光激发下呈蓝色发射,发射主峰位于452 nm,是Eu2 的5d→4f跃迁的典型发射.添加不同浓度的H3BO3后可大大提高样品的发光强度.