MeSiO3：Eu,Bi的合成和发光性能

用高温固相反应合成了MeSiO_3:Bi、MeSiO_3:Eu和MeSiO_3:Eu,Bi(Me=Mg,Ca,Sr,Ba)系列发光体。通过发光光谱的测试,研究了基质中不同碱土金属离子对Bi~(3+)和Eu~(3+)发光特性的影响以及对Bi~(3+)敏化Eu~(3+)发光效果的影响,得出了最佳组成和合成条件。在CaSiO_3:Bi中,Bi~(3+)的最大吸收峰值位于283nm,最大发射位于353nm,最佳掺杂量为0.02mol/基质mol;在CaSiO_3:Eu,Bi中,Bi~(3+)的最佳含量为0.007mol/基质mol,Eu~(3+)的最佳含量为0.040mol/基质mol;在MeSiO_3:Eu,Bi中,Bi~(3+)都能敏化Eu~(3+)发光,Bi~(3+)的吸收带位置因Me不同而不同,激发Bi~(3+)时,产生Eu~(3+)和Bi~(3+)的共同发射。Me=Mg或Ca时,Eu~(3+)的发射较弱,Bi~(3+)的发射较强;Me=Sr或Ba时,Eu~(3+)的发射很强,Bi~(3+)的发射很弱。Me=Sr时Bi~(3+)对Eu~(3+)的敏化效果最好。Bi~(3+)对Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1跃迁发射的敏化效果优于对~5D_0→~7F_2,跃迁发射。     

SYNTHESIS OF MeO-SiO_2:Eu~(3+),Bi~(3+)LUMINOPUORS BY THE SOL-GEL METHOD AND A STUDY OF THEIR LUMINESCENCE SPECTRA

The luminophors MeO-SiO_2:Eu~(3+),Bi~(3+)and MeO-SiO_2Bi~(3+)(Me=Mg.Sr)were synthesized at relativelylower temperature by the sol-gel method using the silica sol as a source of silica.The optimumcomposition and synthesis conditions were obtained by studying the excitation and emission spectraand the effects of energy transfer from the Bi~(3+)ions to the Eu~(3+)ions.     

(Li,Ca,A)_2SiO_4:Eu,Bi发光体的合成和发光性能的研究(A=Al,Y,La,Gd)

为了寻找新的发光基质材料,用高温固相反应合成了(Li,Ca,A)_2SiO_4:Eu,Bi系列发光体(A=Al,Y,La,Gd).通过激发光谱和发射光谱的测试.首次在碱土金属硅酸盐体系中研究了Al,Y,La,Gd等三价金属离子对Bi~(3+)、Eu~(3+)发光特性和Bi~(3+)敏化Eu~(3+)发光性能的影响,得到了良好的基质组成.实验结果表明.基质中适当含量的Gd~(3+)可大幅度提高Eu~(3+)的发光强度,使~5D_0-~7F_2发射强度增加6倍.Bi~(3+)对Eu~(3+)有很好的敏化作用,以A=Gd或Al时较好,对~5D_0-~7F_1辐射跃迁的敏化效果尤为突出.     

通过Bi~(3+)发光特征判定“争议”格位——以Ca_2MgSi_2O_7∶Bi~(3+)荧光粉为例（英文）

在以往的研究工作中,人们经常关注给定基质具有多个格位所对应多发光中心的光致发射。取决于所掺杂的基质,多个格位的晶体化合物应该可以提供相应的多发光中心,但某些化合物有时只会表现一个发光中心,由此产生"争议性"发光中心。据以往研究,以稀土离子掺杂而为人所知的经典镁黄长石(Ca_2MgSi_2O_7)长余辉化合物具有"争议性"Ca格位。为此,在本文中以非稀土离子(Bi~(3+))特有的发光特性从侧面来研究Ca_2MgSi_2O_7化合物中的"争议性"Ca格位问题。结果表明,在250和276 nm激发波长激发下,所有的Bi~(3+)掺杂Ca_2MgSi_2O_7样品均有峰位位于582和350 nm的两个Bi~(3+)特征发射带。结合晶体结构分析,光谱结果表明,Ca_2MgSi_2O_7∶Bi~(3+)荧光粉具有对应于六配位和八配位的两个不同Ca2+格位的两个Bi~(3+)发光中心,即,Bi~(3+)(Ⅰ)(~582 nm)和Bi~(3+)(Ⅱ)(~350 nm)发光中心。此外,光谱分析进一步表明,Bi~(3+)(Ⅰ)与Bi~(3+)(Ⅱ)具有单向的能量传递,而且,发现这两个发光中心所对应的相对发射强度是依赖于激发波长和Bi~(3+)掺杂浓度。实验证明了Ca_2MgSi_2O_7晶体化合物具有两个Ca格位,而不是有些工作中所讨论的一个Ca格位。本文工作可以为已知或未知的具有"争议性"格位的晶体化合物的验证提供新的借鉴。     

LaBO_3、GdBO_3中Eu~(3+)和Bi~(3+)的发光特性及其相互作用

在紫外光(UV)和阴极射线(CR)激发下,系统地研究了LaBO_2、GdBO,中Eu~(3+)和Bi~(3+)的发射光谱、激发光谱及发光寿命与组成和结构的关系。结果表明,在文石结构的LaBO_3中Eu~(3+)的发射光谱与在YBO,结构的GdBO_3中Eu~(3+)的光谱有明显的差別。在紫外光激发下,GdBO_3中的Bi~(3+)能敏化Eu~(3+)的发光,而在LaBO_3中的Bi~(3+)却猝灭Eu~(3+)的发光。     

Eu~(3+)在RE_2O_3·0.95P_2O_5·0.1SiO_2(RE=La,Gd)中的发光

研究了Eu~(3+)在RE_2O_3·0.95P_2O_5·0.1SiO_2(RE=La,Gd)基质中的发光。它们的激发光谱包括Eu~(3+)的CTS和f—f跃迁引起的吸收,于254nm附近有强的吸收。另外Gd基质试样在274nm处有一锐线吸收,是由Gd~(3+)的~8S→~6I跃迁产生的,表明Gd~(3+)可以把吸收的274nm波长的能量传递给Eu~(3+)。发射光谱只包括~5D_0→~7F_(0,1,2,3,4)跃迁的窄带谱。讨论了Eu~(3+)在La-Gd基质二元体系中的发光。随着Gd~(3+)含量的变化,可引起发射峰相对强度、CTS能量和发光亮度的连续变化。同时本文对Gd基质中Bi~(3+)通过Gd~(3+)的中间作用向Eu~(3+)传递能量进行了初步讨论。     

SrGaF_5中Eu~(2+)的荧光光谱结构

Hewes 和Hoffman首次报道了 MAIF,(M=Ca,Sr,Ba)中Eu~(2+)的光谱特性,发现当M=Sr或Ba时,Eu~(2+)可以产生4f~7(~6P_(7/2))→df~7(~8S_(7/2))跃迁锐线发射(简称f→f跃迁发射),峰值位于 360nm附近。随后,Blasse和Fouassier先后对Eu~(2+)产生f→f     

MF_2-xMgF_2(M=Ca,Sr,Ba)体系中Eu~(2+)离子的光谱特性

BaMgF_4不仅是良好的压电材料,而且也是Eu~(2+)离子激活磷光体的良好基质。MF_(2-x)MgF_2(M=Ca,Sr,Ba;x=1.0,2.0)中Eu~(2+)离子的荧光发射波长随M~(2+)离子半径增大向短波方向移动;并观察到了 BaF_2-_xMgF~2(x=1.5～2.5)体系中Eu~(2+)离子的f→f跃迁尖峰发射(360nm),当x=2.0时,其发射强度最大。     

Na~+,Li~+,Bi~(3+)掺杂CaWO_4∶Eu~(3+)荧光粉的制备及发光特性

采用微波辅助加热法合成了Na~+,Li~+,Bi~(3+)掺杂的CaWO_4∶Eu~(3+)荧光粉.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的微观结构进行了表征,利用荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行了测试和分析.结果表明,掺杂浓度(摩尔分数)均为3.75%的Eu~(3+),Na~+,Li~+,Bi~(3+)掺杂的CaWO_4均保持了基质的四方晶相结构.Na~+,Li~+,Bi~(3+)单掺杂或共掺杂后的样品比CaWO_4∶Eu~(3+)样品颗粒度分别有不同程度的增加.在393 nm光激发下,掺杂Eu~(3+),Na~+及掺杂Eu~(3+),Li~+样品的发光强度比CaWO_4∶Eu~(3+)的发光强度分别提高了1.8倍和1.2倍,共掺杂Eu~(3+),Li~+,Na~+及Eu~(3+),Li~+,Bi~(3+)的样品发光均有所减弱.在254和393 nm光激发下,掺杂Li~+的CaWO_4∶Eu~(3+)样品的荧光寿命最短.同一样品在393 nm光激发下的荧光寿命短于254nm光激发下的荧光寿命.     

Eu3+在碱土金属卤磷酸盐中的格位对称性及电荷迁移态

在254nm紫外光激发下研究了Eu~(3+)在Sr_3Ca_2(PO_4)_3Cl基质中的发光光谱.以Eu~(3+)为结构探针测定了Eu~(3+)所处晶格的点对称性.研究了M_5(PO_4)_3X(M=Ca,Sr,Ba;X=F,Cl,Br)基质组成改变对Eu~(3+)电荷迁移态的影响,以及温度对Ca_5(PO_4)_3Cl:Eu~(3+)发光强度的影响.     

Ba_2YAlO_5:Eu~(3+)红色荧光粉的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ba_2YAlO_5:Eu~(3+)红色荧光粉,通过XRD,SEM,荧光光谱分别对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征,讨论了Eu~(3+)掺杂浓度、煅烧温度、Bi~(3+)掺杂对样品发光性能的影响。结果表明:实验所得样品主晶相为Ba_2YAlO_5。颗粒形貌不规则,粒径大小为2~10μm。合成的荧光粉在260 nm紫外光激发下发出明亮的红光,最佳Eu~(3+)掺杂量为8%(摩尔分数),最佳煅烧温度为1250℃。掺杂Bi~(3+)后,样品的结构没有改变,但激发光谱发生了变化,在300~375 nm处出现激发峰,对应于Bi~(3+)的1S0→3P1跃迁。随着Bi~(3+)掺杂浓度的增加,在333 nm激发下,发光强度先增加后减弱,存在Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递过程。     

Eu~(2+)在碱土金属氯磷酸盐中的发光

考察了Eu~(2+)在Ca~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)三种碱土金属氯磷酸盐中的发光性质。用晶胞参数法测得了Sr_(5-x)Ca_x(PO_4)_3Cl和Sr_(3-3x)/5Ca_2-2x/5Ba_x(PO_4)_3Cl两个体系固相线下的关系。通过实验证实了Eu~(2+)在氯磷酸盐基质中存在两个发光中心。同时研究了固溶体Sr_(4.5)Ca_(0.5)(PO_4)_3Cl:Eu~(2+)中Eu~(2+)的d→f能级跃迁强度随Eu~(2+)浓度的变化关系,以及Eu~(2+)的浓度猝灭机理。     

Ca_(1-x)Al_(2+x)Si_2O_8中Eu~(3+)和Eu~(2+)的发光行为研究

采用高温固相法制备Ca_(1-x)Al_(2+x)Si_2O_8:12%(摩尔分数)Eu~(3+)荧光粉,在紫外激发下得到红色与蓝色混合系列发光材料。通过调控Ca和Al的比例,结果显示:当x=0.3,即Ca_(0.7)Al_(2.3)Si_2O_8:Eu~(3+)为此发光材料的最佳比例,在λ_(ex)=296 nm激发下Eu~(3+)发光强度最大,λ_(ex)=319 nm激发下Eu~(2+)发光强度最大。有趣的是,在Eu~(3+)的五个特征峰中~5D_0→~7F_4(682 nm)的强度在之前的研究中没有出现与~5D_0→~7F_2(614 nm)相接近,但在我们的实验中观察到在296和319 nm激发下,~5D_0→~7F_4的发光强度与~5D_0→~7F_2已非常接近。通过监测682 nm与614 nm处的荧光寿命分别为1.99和1.84 ms,得出它们属于一个发光中心。通过色坐标的测量,此样品在蓝光区与红光区可进行调节,因此这种材料作为白光LED中的蓝色与红色荧光粉存在潜在的应用前景。     

M_2RSbO_6:R′~(3+)(M=Ba,Sr,Ca;R=La,Gd,Y,Bi;R′=Sm,Eu,Dy,Ho,Er,Tm)复合氧化物的合成,组成,结构和荧光性质

本文按文献的方法合成了Ba-2BiSbO_6,Ba_2GdSbO_6、M_2RSbO_6(M=Ba,Sr,Ca,R=La,Y),以M_2RSbO_6为基质掺Sm~(3+)、En~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+)、Tm~(3+)、Bi~(3+)研究它们的化学组成,晶体结构与发光性能的关系及规律,Bi~(3+)的荧光及敏化作用,同时研究了它们     

低价稀土离子在含氧化合物中光谱特性及其变化规律 Ⅰ.铕(Ⅱ)离子在复合碱土硫酸盐中光谱结构变化规律

BaMg(SO_4)_2具有无水钾明矾结构。Eu~(2+)在该基质中的荧光光谱结构是由特征的d-f跃迁宽带发射和f-f跃迁锐线发射组成。在Ba_(1-x)Mg_(1+x)(SO_4)_2:Eu~(2+)中,适当增大Mg~(2+)含量,线与带两种发射强度比(R=I(f—f)/I(d—f))明显增大,其中Ba_(0.4)Mg_(1.6)(SO_4)_2:Eu~(2+)的f-f锐线发射强度最大。在Ba_(1-x)Sr_xMg(SO_4)_2:Eu~(2+)中,随x增大,上述强度比变小,带峰位发生红移。对于MeSO_4:Eu~(2+)(Me=Ca,Sr,Ba)随碱土金属阳离子半径变大,其发射光谱逐渐向蓝移。采用高温固相扩散法将Eu~(2+)引入基质中。     

Eu~(3+)激活MgO-Al_2O_3-SiO_2发光体的溶胶-凝胶法合成和特性研究

在实验室中,采用溶胶-凝胶法,在1000℃的温度下,合成出组成为2.692MgO-1.2Al_2O_3-4SiO_2:0.045Eu~(3+),0.009Bi~(3+)(加入Li~+作为电荷补偿剂)发光体。利用红外光谱,X射线粉末衍射、热重及差热分析研究了由凝胶至发光晶体的转变过程。采用岛津RF-540荧光分光光度计,在室温下测量了发光体的激发光谱和发光光谱。讨论了发光体的发光特性及Bi~(3+)对Eu~(3+)的敏化作用。     

La_2CaB_(10)O_(19):Ce~(3+)在VUV-Vis范围的发光性质研究

通过研究La_2CaB_(10)O_(19):Ce~(3+)在VUV-Vis范围的光谱.发现Ce~(3+)在La_2CaB_(10)O-(19)中共有两种格位.分别取代了十配位的I。a’“和八配位的Ca”,从而发射光谱中没有出现特征的双峰,而出现了峰值约位于307,330和 356 nm的3个发射峰.由于在低对称性晶体场中d轨道的分裂.激发光谱中位于194.224,243.260,274和318 nm的峰是由两个格位的Ce~(3+)的f-d跃迁引起的.Ce~(3+)占据两个格位,可以通过以Eu~(3+)为荧光探针的发射光谱中出现的两个~5D_(0-)~7F_0跃迁得到验证.峰值位于162 nm的激发谱带是基质吸收带.与基质禁带宽度相对应.通过计算,不排除其中包含O~(2-)→Ce~(3+)的电荷迁移带的可能性.     

Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)荧光粉的制备、结构与荧光性质研究

采用高温固相法合成了具有高热稳定性的Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)红色荧光粉。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的结构和形貌进行了系统地表征,结果表明成功地合成了Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)荧光粉。在394 nm激发下,样品发出很强的红光,该发射来自于Eu~(3+)的5D~0→~7F_J(J=1, 2, 3, 4)。通过变温光谱分析了样品在303～563 K温度范围的热稳定性。随着温度的升高, Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:0.3Eu~(3+)样品的发光先增强后减弱,在483 K时的发光最强为室温时的1.5倍。将Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:0.3Eu~(3+)样品与蓝色荧光粉BaMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)和绿色荧光粉BaSiO_4:Eu~(2+)以及近紫外LED芯片(395 nm)进行封装,在不同电流激发下(20～140 mA),均获得了显色指数高于92,色温低于4000 K的暖白光。以上结果表明Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)在白光LED领域具有非常好的潜在应用。     

Bi~(3+)掺杂对Y_2WO_6:Nd~(3+)/Yb~(3+)的近红外发光的敏化

采用高温固相法合成了Y_2WO_6:Nd~(3+)/Yb~(3+)及Y_2WO_6:Nd~(3+)/Yb~(3+),Bi~(3+)系列近红外发光材料,研究了其晶体结构、发光性能、荧光寿命,并讨论了Bi~(3+)的掺入对其近红外发光的敏化作用。Bi~(3+)的掺入不仅显著增强了样品中Nd~(3+)/Yb~(3+)的特征近红外发光强度,还使Y_2WO_6:Nd~(3+)/Yb~(3+)的激发光谱红移。随着Nd~(3+)/Yb~(3+)浓度的升高,Bi~(3+)的荧光寿命逐渐变短,表明样品中存在Bi~(3+)到Nd~(3+)/Yb~(3+)的能量转移。Nd~(3+)和Yb~(3+)的浓度为9%时,能量传递效率分别为85%,88%。根据Inokuti-Hirayama(I-H)理论模型分析表明Bi~(3+)到Nd~(3+)/Yb~(3+)的能量传递为电偶极矩-电偶极矩相互作用。因此,Y_2WO_6:Nd~(3+)/Yb~(3+),Bi~(3+)可作为一种光谱转换材料,有望提高硅太阳能电池的光电转换效率。     

Ca_8Zn(SiO_4)_4Cl_2中Eu~(2 )的发射光谱和晶体学格位

报道了在77K和298K,Ca_8Zn(SiO_4)_4Cl_2中Eu~(2 )的荧光性质及Eu~(2 )的发射光谱与其占据不等当晶体学格位的关系。研究了不同温度、浓度和激发条件对Eu~(2 )荧光性质的影响。计算了处于不同格位上Eu~(2 )的配位数。在绿色发射带归属于八配位的Eu~(2 )发射,而红色发射带起源于六配位Eu~(2 )中心的发射。