在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2基质中Tb~(3+)的发光及Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化

用高温固相反应法合成了发光材料、研究了Tb~(3+)在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2基质中的光致发光性质及Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化作用.在254nm紫外光激发下,Tb~(3+)的发光较弱,但Ce~(3+)对Tb~(3+)有强的敏化作用,其能量传递机埋是偶极-偶极相互作用引起的共振能量传递,计算了传递效率。     

LaBO3—Mg3（BO3）2体系中Ce^2＋和Tb^2＋的发光

在紫外光(UV)和阴极射线(CR)激发下,研究了Ce~(3+)和Tb~(3+)在LaBO_3-Mg_3(BO_3)_2体系中的发光性能及组成对其发射强度的影响。在254nm激发下,Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递机理为电偶极-电偶极相互作用的共振传递,能量传递效率可接近100％。在378nm激发下,Tb~(3+)在LaBO_3-Mg_3(BO_3)_2体系中的浓度猝灭机理也为电偶极-电偶极相互作用。在阴极射线激发下,Ce~(3+)对Tb~(3+)的发光起猝灭作用。     

GdB_3O_6-CeB_3O_6二元体系中Tb~(3+)的光致发光

研究了组成对Tb~(3+)激活的GdB_3O_6-CeB_3O_6二元体系的发光亮度、发光光谱和激发光谱的影响。结果表明:在紫外光激发下,Ce~(3+)和Gd~(3+)对Tb~(3+)的发光均有敏化作用,特别是Ce~(3+)对Tb~(3+)的发光敏化效果十分显著;Gd~(3+)在该体系中还能起能量传递的中间体作用;Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递的机理为电多极相互作用的共振传递。     

Ca9Y(PO4)7:Ce3+,Tb3+纳米荧光粉的制备及发光性能

采用水热法制备出Ca_9Y(PO4)7∶Ce~(3+),Tb~(3+)纳米荧光粉,通过XRD、SEM和荧光光谱等对样品进行了分析,研究在Ca_9Y(PO4)7基质中引入Ce~(3+),Tb~(3+)离子对发光性能的影响规律。研究发现因Tb~(3+)离子自身能量交叉驰豫的存在,使得单掺Tb~(3+)时,通过调节Tb~(3+)离子的浓度可以实现对发光颜色的控制。同时研究了Ce~(3+)-Tb~(3+)之间的能量传递为电多极相互作用的偶极-四极机制,Ce~(3+)-Tb~(3+)之间最大的能量传递效率为55.6%。Ca_9Y(PO4)7∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发光颜色可以通过激活离子之间的能量传递和共发射得到可控调节。SEM分析表明荧光粉颗粒尺寸在100 nm左右,分散性好。     

磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2:Ce3+,Tb3+的合成、发光和能量传递

采用高温固相法合成了系列Ce~(3+)和Ce~(3+)/Tb~(3+)激活的具有磷灰石结构荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射(PLE和PL)光谱对样品进行了表征分析。研究结果表明:所合成的荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)具有氟磷灰石结构,样品微观呈现不规则形貌。荧光粉Ba10-x(PO4)6F2∶x Ce~(3+)的相对发射强度随着x增加而增强,当x=0.09时,荧光强度达到最大。荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的激发光谱为240～330 nm的宽带,发射光谱呈现出Ce~(3+)的5d→4f跃迁紫外光(335和358 nm)发射和Tb~(3+)的4f→4f跃迁绿光(542 nm)发射。光谱特性表明,发光过程中存在Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递,能量传递效率可以达到60%。计算Ce~(3+)和Tb~(3+)的临界距离为0.79 nm,能量传递机理是偶极-偶极交互作用。此外,详细论述了Ce~(3+)和Tb~(3+)之间的能量传递和发光的过程。通过调节Tb~(3+)的掺杂浓度,对荧光粉发光色坐标与Tb~(3+)的掺杂浓度之间的关系也进行了研究,随着Tb~(3+)的掺杂量从0增加0.52,荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发射光谱色坐标可以从(0.149 4,0.045 1)蓝色区变化到(0.280 1,0.585 3)绿色区。     

Y_3Al_5O_(12)中Tb~(3+)到Ce~(3+)的辐射和无辐射能量传递

在包括2660AUV脉冲激光的短波外辐射的激发下,研究了YAG:Ce,Tb磷光体中能量从Tb~(3+)的~5D_3和~5D_4能级无辐射地传递给Ce~(3+)的最低5d态和Tb~(3+)到Ce~(5+)的辐射传递。由于发生能量传递,使Ce~(3+)和Tb~(3+)的漫反射吸收和激发光谱,发射强度,荧光光谱和荧光寿命等发生了很大变化。本工作为发展新发光材料提供了重要依据。     

X射线激发NaGdF_4:Tb~(3+),Eu~(3+)的光谱及能量传递性质研究

采用溶剂热法合成了Tb~(3+)-Eu~(3+)共掺杂的NaGdF_4纳米晶,透射电镜显示所得样品是半径为7.24～9.92 nm的类球形颗粒,X射线衍射分析其为六方相的NaGdF_4,X射线激发下的发射光谱表明,Tb~(3+)和Eu~(3+)的掺杂比例对材料发光性质有明显影响,并进一步探讨了Tb~(3+)→Eu~(3+)的能量传递过程。当15%Tb~(3+)与9%Eu~(3+)共掺杂时,616 nm处的红光发射最强,此时Tb~(3+)→Eu~(3+)的能量传递效率可达88.42%。最后对材料表面改性并耦合光敏剂,在X线激发下进行了仿体成像以及单态氧产生率测试,结果表明材料能够持续稳定产生单线态氧,并且其616 nm处发光强度足够穿透仿体实现靶向成像,因此材料在生物医学领域具有极大的应用潜力。     

稀土掺杂Lu3Al5O12荧光粉的发光特性及能量传递

采用高温固相法制备了Ce、Sm共掺Lu_3Al_5O_(12)荧光粉。通过X射线衍射分析、荧光光谱分析研究了样品的结构、发光特性,并通过理论计算研究了能量传递效率、能量传递的临界距离以及能量传递方式。X射线衍射分析表明所制备的荧光粉具有单一的石榴石结构;荧光光谱分析表明,在464 nm蓝光激发下,Sm~(3+)的引入可增加Lu_3Al_5O_(12)∶Ce,Sm发射光谱中红光成分,并且随着Sm~(3+)浓度的增加,Ce~(3+)发光强度逐渐减弱。计算出Ce~(3+)、Sm~(3+)之间的能量传递效率高达77.42%,确定了Ce~(3+)、Sm~(3+)之间的能量传递机制为偶极-偶极相互作用。     

基于油酸辅助水热法制备NaLuF4:Ln3+及光谱性质

采用油酸辅助水热法合成了具有上下转换发光性能的NaLuF_4∶Ce~(3+)、NaLuF_4∶Ce~(3+),Tb~(3+)、NaLuF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)、NaLuF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)以及NaLuF_4∶Yb~(3+),Er~(3+),Tm~(3+)荧光粉材料。X射线衍射(XRD)表征结果表明产物各个衍射峰与标准卡片PDF#27-0726较好的吻合,得到六方相NaLuF_4晶体。扫描电镜(SEM)显示产物形貌为六棱柱,由粒径分布图可知属于微米级材料。NaLuF_4基质中单掺Ce~(3+)时,研究掺杂浓度对样品发光性能的影响表明NaLuF_4∶0.09Ce~(3+)的发光强度最大。双掺Ce~(3+)、Tb~(3+)时,详细讨论了NaLuF_4基质中Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递机制,可认为是偶极-四极作用。在980 nm激光激发下,增大Yb~(3+)的掺杂浓度可以使Er~(3+)的红(~4F_(9/2)→~4I_(15/2))/绿(~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2))光发射比例增大,Er~(3+)的红光和绿光发射过程均属于双光子发射,Tm~(3+)的蓝光发射过程属于三光子发射,并且NaLuF_4∶0.20Yb~(3+),0.005Er~(3+),0.005Tm~(3+)样品实现了白光发射(x=0.335,y=0.385)。     

白光LED用Ca_2SiO_4:Ce~(3+)/Eu~(2+)荧光粉的合成及发光特性

采用高温固相法合成了蓝色Ca_2SiO_4:Ce~(3+)以及蓝绿双色Ca_2SiO_4:Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉,通过粉末X射线衍射(XRD)和荧光光谱对其结构和光学性能进行了研究。确定了Ce~(3+)离子的最佳掺杂浓度、浓度猝灭机制、格位分布及热稳定性,并探讨了Ce~(3+)→Eu~(2+)的能量传递过程和能量传递效率。结果表明,此荧光粉在近紫外波段有强的宽带吸收,可以被InGaN芯片产生的紫外光有效激发;其发光颜色可以从蓝(429nm)到绿(505 nm)实现可调,作为蓝色和绿色荧光粉用于白光LED器件中。     

Tb~(3+)离子激活的ZnO-SrO-SiO_2发光材料的合成

由于5s壳层的屏蔽,Tb~(3+)离子的4f电子跃迁产生的发光,其波长受基质的影响很小,而发光强度却与基质材料、Tb~(3+)离子的浓度有密切的关系。Tb~(3+)离子激活的硅酸盐发光材料在专利中曾有报导,但Tb~(3+)离子在ⅡA、ⅡB族硅酸盐中的发光行为尚未见报导。我们在过去工作的基础上,合成了Tb~(3+)离子激活的ZnO-SrO-SiO_2发光材料。     

高荧光性纳米球状α-NaYF_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+)的水热合成

以酒石酸钾钠(C_4O_6H_4KNa)为原料和辅助剂,采用水热法合成了高荧光性能的立方相(α-)NaYF_4∶Ce/Tb~(3+)荧光材料。利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、荧光分光光度计(FL)和傅立叶红外光谱(FTIR)对样品的结构和荧光性能进行了分析。结果表明:随着酒石酸钾钠添加量的增加,样品的物相由混合相[立方相(α-)和六方相(β-)]转变为纯立方相(α-)NaYF_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+),又转变为混合相(α+β),继而再转变为纯六方相(β-)NaYF_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+);SEM显示合成的混合相(α+β)NaYF_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+)为六棱状微米柱和纳米球,而纯α-NaYF_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+)为100nm左右纳米球微粒,酒石酸钾钠对形貌的形成起着一定的控制作用。所合成的NaYF_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+)最强发射峰位于543nm,来源于Tb~(3+)的5D4-7F5的电子跃迁对应特征绿色发光;添加1.2g酒石酸钾钠,180℃下水热反应24h得到的纯α-NaYF_4∶5%Ce~(3+)/5%Tb~(3+)荧光性能最强。     

Tb~(3+):ZnO/ZnS荧光粉的结构与发光性能

采用溶胶凝胶-沉淀法制备掺杂Tb~(3+)的ZnO/ZnS绿色荧光粉。通过XRD与IR手段对所制备的绿色荧光粉的结构进行分析。XRD测试结果表明,荧光粉主要以ZnO和ZnS形式存在,其中ZnO属于六方相结构(No.74-0534)、 ZnS属于三角晶结构(No.89-2427)。TEM显示荧光粉呈无规则块状,S的含量为1.85%(原子分数)。IR测试结果表明:绿色荧光粉主要含有Zn-S键、 Zn-O键,其相应吸收峰的位置随退火温度的升高而发生变化。利用激发谱图和发射谱图的分析,探讨荧光粉的发光性能及发光机制。荧光粉制备的最佳退火温度为800℃, Tb~(3+)以磁偶极跃迁为主(~5D_4→~7F_5);掺入ZnS可形成新的能带结构且增大复合几率,从而提高了荧光粉的发光性能,即ZnO/ZnS:Tb~(3+)荧光粉的发光性能强于ZnO:Tb~(3+)荧光粉的发光性能。     

水杨酸盐敏化BaF_2:Tb~(3+)纳米粒子中的Tb~(3+)离子发光（英文）

采用水热法制备了均匀、单分散的BaF_2: Tb~(3+)纳米粒子,并采用离子交换法制备了水杨酸钠敏化的BaF2∶Tb3+纳米粒子(SS-BaF_2: Tb~(3+))。系统地研究了样品的结构、形貌和光致发光性质。结果表明,监测Tb~(3+)离子在547 nm的~5D_4→~7F_5跃迁,SS-BaF_2: Tb~(3+)纳米粒子获得了从200 nm到385 nm波长范围宽的激发带;激发SS的π-π*电子跃迁吸收,由于SS到Tb3+的能量传递("天线效应"),SS-BaF_2: Tb~(3+)纳米粒子产生了增强的Tb~(3+)离子绿光发射;敏化纳米粒子中Tb~(3+)离子光致发光寿命比未敏化纳米粒子中Tb3+离子寿命长。     

颜色可调Sr3Y（BO3）3∶Tm3+，Dy3+荧光粉的发光性能及能量传递

采用高温固相法制备了Sr_3Y(BO_3)_3:xTm~(3+),yDy~(3+)荧光粉,并通过XRD、SEM和荧光光谱仪对样品的物相、微观形貌、发光性能、能量传递机制和CIE色坐标进行了分析。结果表明:Sr_3Y(BO_3)_3:xTm~(3+)荧光粉在监测波长为359 nm时发射蓝光,Tm~(3+)的浓度淬灭点为x=0.08;在Sr_3Y(BO_3)_3:0.08Tm~(3+),yDy~(3+)荧光粉中,随着Dy~(3+)掺杂浓度的增加,Tm~(3+)的发光强度降低而Dy~(3+)发光强度却先增加后降低,Dy~(3+)的浓度淬灭点为y=0.1;通过改变Dy~(3+)掺杂浓度或改变激发光的波长,均可实现发射光的颜色可调;在Tm~(3+)-Dy~(3+)离子之间存在能量传递。当Dy~(3+)掺杂浓度(物质的量分数)为0.15时能量传递效率达75.14%,能量传递机制为电偶极-电偶极相互作用。     

LaOBr：Tb,Gd中的能量传递

用激发谱、发射谱、荧光衰减、X射线衍射等方法研究了LaOBr:Tb_(0.0075)Gd_x(x<0.3)中的能量传递。探明在这种基质中Gd~(3+)对Tb~(3+)可发生有效的能是传递。λ_(ex)=275nm激发下未见Gd~(3+)的特征发射,只见b~(3+)的特征发射随Gd含量增加而增强,当x_(Gd)=0.30时,Tb~(3+)的发射积分强度为无Gd样品的～5.5倍。Gd~(3+)的存在使Tb~(3+)荧光衷减变慢,而Gd~(3+)—Tb~(3+)之间的能量传递是电偶极—电偶极相互作用的可能性较大。     

高温固相法合成Ce~(3+), Dy~(3+)掺杂的YGa_3(BO_3)_4及其荧光性质

通过高温固相法制备了Ce~(3+)单掺以及Ce~(3+), Dy~(3+)共掺杂YGa_3(BO_3)_4系列荧光粉。通过分析X射线衍射数据,该系列荧光粉的晶胞参数随掺杂离子的浓度增加线性变化,且衍射数据未观察到杂质衍射峰,进而确认稀土离子掺杂成功且样品均为纯相。在YGa_3(BO_3)_4基质中, Ce~(3+)掺入后在紫外和近紫外区有很强的宽带吸收,其荧光发射波长也位于近紫外区,因此可作为敏化剂来增强Dy~(3+)在该基质中的白光发射。通过对Ce~(3+), Dy~(3+)共掺杂荧光粉的光谱研究,确认了Ce~(3+)→Dy~(3+)存在有效的能量传递,传递机制以四级-四级相互作用为主。Y_(0.79)Ce_(0.10)Dy_(0.11)Ga_3(BO_3)_4中传递效率达到61.58%, Ce~(3+)的敏化使得Dy~(3+)的发光大幅增强。在273 nm激发下, Y_(0.89)Ce_(0.1)Dy_(0.01)Ga_3(BO_3)_4发射光谱的色坐标为(0.3268,0.3438),色温为5749 K,接近标准白光色坐标。     

Ca3La3（BO3）5中Ce^3＋,Pb^2＋,Mn^2＋的光致发光和能量传递

本文研究了Ca_3La_3(BO_3)_5体系中Ce~(3+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)光致发光与组成的关系及Ce~(3+)、Pb~(2+)对Mn~(2+)发光的敏化作用。实验表明在254nm激发下,Ce~(3+)、Pb~(2+)均在紫外光区发光,而单激活的Mn~(2+)几乎不发光。Ce~(3+)、Pb~(2+)能敏化Mn~(2+)发光,且Ce~(3+)的敏化作用比Pb~(2+)强。Ce~(3+)-Mn~(2+)共激活的Ca_3La_3(BO_3)_5在紫外光激发下发出明亮的红光。Ce~(3+)-Mn~(2+)能量传递的机理为电多极相互作用的共振传递。     

Tb~(3+)离子在镧、钇、钆二元硫氧化物固溶体中的发光研究

用稀土氧化物硫化法合成了发光体(La_(0.9)Gd_(0.1))_2O_2S:Tb,(La_(0.9)Y_(0.1))_2O_2S:Tb和(Y_(0.8)Gd_(0.2))_2O_2S:Tb,用X射线、阴极射线和254nm 紫外线三种激发方式测试了不同Tb~(3+)离子浓度(每摩尔基质中含0.0001～0.1摩尔Tb~(3+))时,它们的发光性能。测定了它们的发光亮度、发光色度随激活剂Tb~(3+)离子浓度的变化,研究了在这三种发光体中Tb~(3+)离子的~5D_3→~7F_J和~5D_4→~7F_J 的能级跃迁强度随Tb~(3+)离子浓度变化的关系。最后探讨了激活剂 Tb~(3+)离子在这三种发光体中的浓度猝灭机理。     

LaBO3中Ce^3＋,Dy^3＋的发光和能量传递

研究了在紫外线、阴极射线和X射线激发下,Ce~(3 ),Dy~(3 )单掺杂或共掺杂的LaBO_3的发射光谱、激发光谱和其发光强度随组成变化的规律。在紫外线激发下,Ce~(3 )可很好地敏化Dy~(3 )的发光,而在后两种激发下,Ce~(3 )则明显地猝灭Dy~(3 )的发光。研究了在352nm激发下,Dy~(3 )发光强度与浓度的关系,证明Dy~(3 )自身浓度猝灭的机理是电偶极-偶极相互作用。Ce~(3 )→Dy~(3 )能最传递的机理是电多极相互作用为主的共振传递。