复合氟化物中铕(II)f-f 跃迁发射的判据及其运用

建立了Eu^2^+离子f→f跃迁发射产生的判据运用这-判据预测, 设计并合成了近四十种掺Eu^2^+的复合氟化物, 在这些基质中均观察到Eu^2^+的f-f跃迁尖峰发射。本文对所提供的判据从化学键性质和晶场效应方面作了简要解析, 并对判据的运用条件作了讨论。     

Eu^2^+激活的LiAl5O8和Al2O3的荧光性质

通过研究Eu^2^+在LiAl5O8和Al2O3基质中的荧光性质, 发现Eu^2^+在LiAl5O8和α-Al2O3基质中产生f→f跃迁发射, 在α-Al2O3和γ-Al2O3的混合相中Eu^2^+的f→f跃迁发射消失, 产生一新的带状发射。运用晶场和共价理论及晶体结构数据对实验结果进行详细讨论, 采用电负性平均化原理和Sanderson电负性标度计算基质中Eu^2^+所带分电荷及Eu-O键的离子性百分数, 合理地解释了实验结果。     

晶场效应和化学键性质对Eu^2+光谱结构的影响

合成了掺Eu^2+的单一氟化物五种和复合氟化物六种; 研究了Eu^2+在基质中的跃迁发射随晶场、化学键性质变化的规律。 在一些低配位数、强晶场的体系中观察到了Eu^2+的f→f跃迁发射, 首次在室温下,观察到单一氟化物AlF3:Eu^+中的f→f跃迁发射。     

RbLn2F7的水热合成及RbLn2F7:Eu3+(Ln=Gd,Y)的VUV光谱

利用水热方法合成出RbLn2F7（Ln=Gd，Y，Er，Yb和Lu），均为六方RbEr2F7型结构。掺杂Eu^3＋离子样品的光谱表明水热产物中氧杂质含量极低。在RbGd2F7：Eu^3＋（0．5mol％）的激发光谱中只观测到Gd^3＋离子f-f跃迁，Eu^3＋离子的激发跃迁很弱。激发Gd^3＋离子到^6IJ能级后，观测到Eu^3＋离子的特征发射，Gd^3＋离子与Eu^3＋离子之间存在能量传递过程。Eu^3＋离子的^5D0→^7F1和^5D0→F2跃迁发射较强，表明稀土离子在六方HbLn2F7中处于非中心对称的格位。     

Eu3+在SrZnP2O7中的发光性能和Eu3+, Bi3+间的能量传递

采用高温固相法合成了SrZnP2O7：Eu^3＋荧光粉,该荧光粉的激发主峰值位于400nm,适用于UVLED管芯的激发;在紫外激发下的发射峰由位于591和597nm（^5D0～^7F1）,616,624和629nm（^5D0～^7F2）,656nm（^5D0～^7F3）及688nm（^5D0～^7F4）4组线状峰构成,对应Eu^3＋的特征跃迁,呈现橙红色发光。分析了Eu^3＋离子浓度对样品发光效率的影响,随着浓度增加,其发射一直增强,但其发光效率已经开始减弱。Bi^3＋的加入使发光强度得到很大提高,并讨论了在SrZnP2O7基质中Bi^3＋对Eu^3＋的能量传递和敏化作用。     

MO-RE2O3-B2O3(M=Mg,Ca,Sr,Ba;RE=La,Eu,Gd)玻璃的发光性质

在空气中采用高温固相反应方法合成的17MO－（8-x-y)-75B2O3-xGd2O3(MLBEG,M-Mg,Ca,Sr,Ba)玻璃，在紫外光（λex=350nm)激发下发射蓝光和红光，在绿色光（λex=532nm)激发下发射红光，电子自旋共振谱研究表明玻璃体系中有Eu^2 离子存在，蓝色区的宽带发射是Eu^2 离子的5d-4f跃迁发射：红色区的窄带发射是Eu^3 离子的5Do-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发射，发现玻璃中的碱土金属离子对Eu^3 /Eu^2 离子的比例有很大影响，选择不同的碱土金属离子可以调节玻璃蓝色光和红色光的相对发射强度，MLBEG玻璃的发光性质可用于转换太阳能，增强植物的光合作用。     

Eu^3+和Eu^3+在LnBaB~9O~16是的紫外和真空卜外发光性质

研究了Tb^3+和En^3+在LnBaB~9O~16(Lu=La,Gd,Y,Lu)中的卜外和真空紫外光谱性质。X射线粉未衍射数据脂标化结果表明,LnBaB~9O~16(Lu=La,Gd,Y,Lu)系列化合物属于三方晶系。Eu^3+的荧光光谱结果表明,LnBaB~9O~16和GdBaB~9O~16中稀土离子占据非是心对称的格位,Eu^3+在其中的特征发射5D0→7F2电偶极跃迁为主;而在YBaB9O16和LuBaB9O16中稀土离子占据中心对称性的格位,Eu3^+在其中的特征发射以5D0→7F1磁偶极跃迁为主.     

Eu^3+和Eu^3+在LnBaB~9O~16是的紫外和真空卜外发光性质

研究了Tb^3+和En^3+在LnBaB~9O~16(Lu=La,Gd,Y,Lu)中的卜外和真空紫外光谱性质。X射线粉未衍射数据脂标化结果表明,LnBaB~9O~16(Lu=La,Gd,Y,Lu)系列化合物属于三方晶系。Eu^3+的荧光光谱结果表明,LnBaB~9O~16和GdBaB~9O~16中稀土离子占据非是心对称的格位,Eu^3+在其中的特征发射5D0→7F2电偶极跃迁为主;而在YBaB9O16和LuBaB9O16中稀土离子占据中心对称性的格位,Eu3^+在其中的特征发射以5D0→7F1磁偶极跃迁为主.     

Eu3+掺杂SiO2-Al2O3-B2O3玻璃制备及光谱性能研究

高温溶制了Eu^3＋掺杂SiO2-Al2O3-B2O3-MxOy（M=Li^＋,Na^＋,K^＋,Mg^2＋,Ca^2＋,Sr^2＋,RE^3＋）硼硅酸盐玻璃,测试了玻璃样品的发射光谱、激发光谱和透射光谱,研究了不同碱金属离子、碱土金属离子对该系统荧光性能的影响。利用发射光谱计算了Ω2,Ω4以及^5D0到^7F2,^7F4的自发辐射几率和振子强度f（^5D0→^7F2）,f（^5D0→^7F4）。结果表明,材料的发射能级为^5D0→^7F1（590nm）,^5D0→^7F2（617nm）,^5D0→^7F4（698nm）,而且材料的结构对称性越差,跃迁戒律打破地越彻底,荧光发射越强。     

MMgF4(M=Ca,Sr, Ba)体系中Eu和Tb的电荷迁移

于不同气流中, 合成了MMgF4:xEu,yTb复合氟化物磷光体。该体系中Eu^3^+和Eu^2^+共存。Tb的存在影响Eu的价态存在形式。ESR测试表明, 随Tb的掺入浓度增加, Eu^2^+的浓度呈规律性变化。随Eu的掺入, 样品的XPS谱中出现了四价铽的Tb3d5/2特征伴峰。认为Eu^3^+和Tb^3^+之间存在电荷迁移平衡。即Eu^3^++Tb^3^+=Eu^2^++Tb^4^+。通过半定量手段研究了SrMgF4中这一衡的平衡常数。     

Eu:GGG纳米荧光粉体制备及其光学特性

采用液相共沉淀方法并在不同烧结温度下制得了Eu：GGG荧光粉体。用X射线衍射分析了样品的结构，计算了其晶格常数，为1．2371nm。室温下，测量了Eu：GGG的光致发射光谱、激发光谱和荧光衰减曲线。激发光谱在波长240～287nm的谱带内和393。。处有强的激发，分别来自于Eu^3＋O2^-间的电荷迁移态吸收和Eu“的^7F0→^5L6的跃迁吸收，同时在274nm处也出现了Gd^3＋的^8S7/2→^6I1的特征吸收。393nm激发下，591nm处的发射峰最强，对应Eu^3＋的^5D0→^7F1的磁偶极跃迁，可能由于部分Eu^3＋处于反演中心对称格位所致。随着烧结温度升高，Eu：GGG的发光强度增强，这可能由于随着烧结温度升高，样品晶粒尺寸变大，单位体积内被激发的Eu^3＋离子数增加引起，而591nm发光的荧光寿命变短，可能是由Eu^3＋离子的能量共振传递过程中发光被陷阱捕获所致。     

铕(Ⅲ)-二苯甲酰甲烷-聚(苯乙烯-丙烯酸)配合物及其发光性质研究

研究了铕(Ⅲ)和二苯甲酰甲烷(HDBM)形成的有机配合物与聚(苯乙烯-丙烯酸)(PSAA)发生配位反应得到配位聚合物Eu(Ⅲ)-DBM-PSAA。红外光谱、紫外光谱、X光电子能谱的测试表明了Eu^3^+分别与PSAA,DBM^-发生配位,元素分析和电导率测定结果证明了一个Eu^3^+分别与PSAA中三个链节的羧基和一个DBM^-发生配位。从而得到该配合物的结构并对其荧光性进行研究,配位聚合物不能溶于普通有机溶剂,只能溶于丙三醇/异丙醇混合溶剂常温下配合物在紫外光下发出强的红光,主要是Eu离子的^5D0→^7F2的跃迁。     

Sr5SiO4Cl6:Eu2+蓝白色荧光粉的发光特性研究

采用高温固相法合成了Sr5SiO4Cl6∶Eu^2＋荧光粉。该荧光粉在近紫外360 nm激发下,出现了峰值位于454 nm稍不对称的发射峰,对其进行Gaussian曲线拟合,分解得到了451和470 nm两个明显的发射峰。利用Van Uitert公式讨论了晶格环境对Eu^2＋发光中心能量状态的影响,得出451和470 nm发射峰为Eu^2＋分别占据九配位和八配位的Sr^2＋格位跃迁产生的。研究了烧结温度以及Eu^2＋含量对荧光粉发光强度的影响。     

铕(III)离子与人血清脱铁转铁蛋白结合的紫外差光谱研究

在pH7.4,温度为25℃的条件下,用紫外吸收差光谱进行了Eu^3^+对人血清脱铁转铁蛋白的滴定。结果表明Eu^3^+与人血清脱铁转铁蛋白结合后其差光谱在245nm和296nm处出现吸收峰,在245nm处,Eu^3^+-脱铁转铁蛋白配合物的摩尔吸光系数是(2.2±0.1)×10^4cm^-^1.mol^-^1.dm^3,Eu^3^+可占据脱铁转铁蛋白的2个金属离子结合部位,Eu^3^+优先占据脱铁转铁蛋白的C端结合部位,条件平衡常数是logK~C=8.42±0.12,logK~N=6.03±0.42。Eu^3^+与R~E^3^+(R~E=Nd,Sm,Gd和Tb)间的线性自由能关系表明,稀土离子占据脱铁转铁蛋白的C端结合部位时受离子大小的影响。     

一类新的红色荧光粉MYzS4：Er^3＋（M=Srz＋，Ba^2＋）的合成与表征

Eu^2＋激活的CaS：Eu^[1],Eu^3＋和Sm^3＋激活的硫氧化物^[2]，Pr^3＋激活的Ca0.8Zn0.2Ti03^[3]以及Eu^2＋和Mn^2＋掺杂的SrY2S4^[4]都是重要的红色发光材料。然而，这些红色荧光粉的发射峰波长都短于650nm，对于农用日光转换材料^[5]，红色发射峰波长达到660nm才能与叶绿素的红区吸收相吻合。     

Ca2Y8（SiO4）6O2：RE（RE=Eu,Tb）发光薄膜的制备及发光性能的研究

采用溶胶－凝胶法制备了稀土离子掺杂（Eu^3 ,Tb^3 )的氧磷灰石三元稀土硅酸盐Ca2Y8(SiO4)6O2发光薄膜。通过X射线衍射（XRD）,红外光谱（IR）,扫描电镜（SEM）等方法对薄膜的组成、结构、颗粒尺寸、形貌及厚度进行了研究,通过发光光谱对薄膜的发光性质进行了分析。XRD结果表明700℃时薄膜尚处于非晶态,800℃时已开始有Ca2Y8(SiO4)6O2的物相形成,1000℃时结晶已完全。这一点和红外光谱的结果相符。发光光谱测试表明Ca2Y8(SiO4)6O2:Eu^3 薄膜显示了很强的红光发射,并以Eu^3＋的^5D0-^7F2(616nm)超灵敏跃迁为最强一组。Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb^3 的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成,前者对应于^5D3-^7FJ,后者对应于^5D4-^7FJ(J=6,5,4,3),且以^5D4-^7F5(544nm)绿光发射为最强。     

硼离子对铕掺杂SiO2干凝胶发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Al单掺和B，Al共掺的Eu掺杂SiO2干凝胶。利用荧光光谱、IR，XRD，DSC，TG／DTG等技术研究了硼离子、退火温度对样品发光性质的影响。经500℃以上退火处理用248nm激发的样品，产生Eu^3＋离子^5D0→^7FJ的特征发射，^5D0→^7F1的跃迁分裂为两个峰。比较615nm处的发光强度，掺硼酸样品的发光强度是不加硼酸发光强度的3．3倍。这是因为B离子的加入，在材料中形成了Si—O—B键，破坏了网络的对称性，加强了Eu^3＋的红光发射。当退火温度上升到850℃用350nm激发时，样品有很强的Eu^2＋蓝光发射。Al单掺的发射中心在437nm处，发射半峰宽约为70nm，而B，Al共掺样品的发光中心蓝移到425nm处，单掺样品的蓝光强度几乎是共掺样品强度的2倍。这是由于硼酸的加入改变了基质的网络结构，从而导致单掺和共掺样品发射峰位和强度的改变。     

新型铕双β-二酮红光材料的合成与发光性质

通过分子设计,合成了一种新颖的双β-二酮有机配体9-乙基-3,6-二（乙酰基-3-苯甲酰基）咔唑（H2L）及其铕配合物,红外光谱和电子光谱表明Eu^3＋与H2L发生配位。配合物的溶液荧光光谱不仅有613 nm处的中心离子Eu^3＋的特征红光,属^5D0→^7F2跃迁带,还有445nm处配体的宽带蓝色发光,属H2L^＊→H2L跃迁带,而配合物的光致发光光谱只有611 nm处为中心离子Eu^3＋的特征红光,属^5D0→^7F2跃迁带,峰形尖锐,半峰宽仅7 nm,单色性好,表明该固体铕双β-二酮配合物是一种潜在的红色发光材料。     

铕(III)离子与人血清脱铁转铁蛋白结合的紫外差光谱研究

在pH7.4,温度为25℃的条件下,用紫外吸收差光谱进行了Eu^3^+对人血清脱铁转铁蛋白的滴定。结果表明Eu^3^+与人血清脱铁转铁蛋白结合后其差光谱在245nm和296nm处出现吸收峰,在245nm处,Eu^3^+-脱铁转铁蛋白配合物的摩尔吸光系数是(2.2±0.1)×10^4cm^-^1.mol^-^1.dm^3,Eu^3^+可占据脱铁转铁蛋白的2个金属离子结合部位,Eu^3^+优先占据脱铁转铁蛋白的C端结合部位,条件平衡常数是logK~C=8.42±0.12,logK~N=6.03±0.42。Eu^3^+与R~E^3^+(R~E=Nd,Sm,Gd和Tb)间的线性自由能关系表明,稀土离子占据脱铁转铁蛋白的C端结合部位时受离子大小的影响。     

三种方法制备CaGdAlO4:Eu3+荧光粉及其发光性质研究

分别采用柠檬酸溶胶-凝胶法、半干半湿法和高温固相法制备了CaGdAlO4：Eu^3＋荧光粉，并用X线衍射（XRD）分析、场发射扫描电镜（FE—SEM）观察和荧光光谱分析研究了不同制备方法和制备条件对CaGdAlO4：Eu^3＋形貌、粒径和发光性质的影响。XRD结果表明，柠檬酸溶胶-胶法、半干半湿法和固相法制备CaGdAlO4：Eu^3＋生成纯相的温度分别为900，1200和1400℃。FE—SEM照片显示CCaGdAlO4：Eu^3＋颗粒粒径随温度的升高而增大，在同一烧结温度下，粒径大小为柠檬酸溶胶-凝胶法最小，半干半湿法居中，高温固相法最大而且团聚现象严重。以280nm近紫外光激发，CaGdAlO4：Eu^3＋发出明亮的橙红色荧光，以Eu^3＋的^5D0→^7F2跃迁为主，发光强度随烧结温度的升高而增加，在1400℃烧结温度下，以半干半湿法得到的样品发光最强。室温和低温发射谱中Eu^3＋的^5D0→^7Fj，发射峰的数目都表明：Eu^3＋在CaGdAlO4中只占据偏离反演中心的一种格位。