多色发光层状稀土氢氧化物/聚甲基丙烯酸甲酯复合荧光薄膜的组装

本文通过水热法合成了含有3种不同稀土离子的层状稀土氢氧化物 (Gd_0.5Tb_0.5-xEu_x)₂(OH)₅NO₃·nH₂O, 并选择有机物水杨酸(HSA)作为敏化剂, 通过在水热条件下的离子交换反应, 成功将其以有机阴离子形式与层状稀土氢氧化物插层组装获得有机-无机杂化荧光材料(SA^--LRHs:xEu)。荧光性质测定表明, SA^-通过有效的能量转移增强了Tb³⁺的特征绿色荧光发射, 随着Eu³⁺含量的增加, Eu³⁺的特征红色荧光发射随之增强, 而Tb³⁺的特征绿色荧光发射随之减弱。在此基础上, 将发光颜色可调的有机-无机荧光材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合组装出透明的荧光薄膜。     

NaBaPOM4:Tb3+绿色荧光粉制备及其发光特性

采用高温固相法合成了NaBaPOM₄:Tb³⁺绿色荧光粉, 并研究了材料的发光性质. NaBaPOM₄:Tb³⁺材料呈多峰发射, 发射峰位于437、490、543、587和624 nm, 分别对应Tb³⁺的⁵D₃→⁷F₄和⁵D₄→⁷F_{J=6, 5, 4, 3}跃迁发射, 主峰为543 nm; 监测543 nm发射峰, 所得激发光谱由4f⁷5d¹宽带吸收(200-330 nm)和4f-4f 电子吸收(330-400 nm)组成, 主峰为380 nm. 研究了Tb³⁺掺杂浓度, 电荷补偿剂Li⁺、Na⁺、K⁺和Cl^-, 及敏化剂Ce³⁺对NaBaPOM₄:Tb³⁺材料发射强度的影响. 结果显示: 调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可以在很大程度上提高材料的发射强度.     

LiBa0.95-yBO3:0.05Tb3+,yBi3+荧光粉的制备及荧光性质

以硼酸和碳酸盐为原料,用高温固相法制备了可被（近）紫外光（369、254 nm）有效激发的Tb³⁺单掺杂LiBa_1-xBO₃：xTb³⁺（物质的量分数x=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07）及Bi³⁺和Tb³⁺共掺杂LiBa_0.95-yBO₃：0.05Tb³⁺,yBi³⁺（物质的量分数y=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07）的2个系列荧光粉,产物的结构和形貌分别用粉末X射线衍射（PXRD）和扫描电子显微镜进行表征。PXRD测定结果表明2个系列的产物均为纯相LiBaBO₃。通过对第一系列产物荧光光谱的测定,筛选出发光强度最好的产物,据此确定铽离子的最佳掺杂量;在此基础上制备出铋离子掺杂量不同的第二系列荧光粉。荧光光谱测定的实验结果表明,Tb³⁺/Bi³⁺共掺杂的荧光粉的发光强度好于Tb³⁺单掺杂的荧光粉,这说明Bi³⁺对Tb³⁺有敏化作用;而且随着Bi³⁺掺杂量的增加,产物的荧光强度表现出先增加后减小的趋势,当Bi³⁺的掺杂量y=0.03时,产物的荧光强度达到最大。Bi³⁺和Tb³⁺之间存在偶极-四极相互作用而进行能量传递。系列荧光粉的CIE坐标显示其发光颜色在一定程度上呈现出由绿色光到白光的渐变趋势。     

Ca0.8-2x(YbxTb0.1Na0.1+x)2xWO4近红外下转换荧光粉水热合成及发光性质

一种在近红外光谱(NIR)区域高效的量子剪裁现象已在Ca_0.8-2x(Yb_xTb_0.1Na_0.1+x)_2xWO₄(x=0~0.2)荧光粉中得到证实,该量子剪裁通过吸收紫外线光子发射近红外光子,能量传递包括两个协同过程,分别是WO₄^2-基团到Yb³⁺离子和WO₄^2-基团到Tb³⁺离子再到Yb³⁺离子,Yb³⁺离子的掺杂浓度对荧光粉在可见光和近红外光谱的发光,荧光寿命和量子效率的影响已进行了详细得研究。经计算,量子效率最大达到135.7%。铽与镱共掺钨酸钙的近红外量子剪裁,通过吸收太阳光谱的1个紫外光到2个1000nm光子(2倍光子数增加)的下转化机制实现高效率硅太阳能电池的途径。     

双钙钛矿型Ca2Gd1-xTaO6：xTb3+绿色荧光粉的合成与荧光性质

通过高温固相法合成了双钙钛矿型Ca₂Gd_1-xTaO₆：xTb³⁺（CGTO：xTb³⁺）绿色荧光粉。采用X射线衍射、扫描电镜、荧光光谱、荧光衰减曲线、量子效率（η）测试分别表征了CGTO： xTb³⁺荧光粉的物相、形貌和荧光性质。在紫外光激发下,CGTO： xTb³⁺荧光粉实现了较强的绿光发射,绿光为Tb³⁺离子的⁵D₄-⁷F₅跃迁。通过变温发射光谱研究发现CGTO：0.15Tb³⁺荧光粉的热猝灭活化能为0.181 9 eV。在255 nm的激发下,最佳Tb³⁺掺杂浓度的CGTO：0.15Tb³⁺荧光粉的量子效率为32.32%。     

多功能Zn(Ⅱ)金属有机骨架荧光传感器检测苯甲醛、四环素、2,4,6-三硝基苯甲酸、氟啶胺、Cr2O72-和Fe3+

成功制备了新型 Zn(Ⅱ)金属有机骨架(MOF)[Zn₂(Hdepa)(dya)₂]n (1)(H₅depa=2,2'',3,4'',5-二苯醚五羧酸,dya=2,2''-二吡啶胺)。单晶 X 射线衍射分析表明 MOF 1 由 2 个 Zn²⁺离子与 1 个 Hdepa^4-离子和 2 个 dya 分子连接组成,通过氢键形成三维骨架。用粉末X射线衍射和IR表征了配合物1的相纯度。值得注意的是,配合物1具有优异的荧光特性和热稳定性,1的高灵敏度和选择性使其能够作为荧光传感器检测苯甲醛(BZH)、四环素(TC)、2,4,6-三硝基苯酚(TNP)、氟啶胺(Flu)、Cr₂O₇^2-和Fe³⁺。此外,通过荧光寿命分析了Fe³⁺、TC、BZH对MOF 1的荧光的猝灭过程,通过能量转移研究了Fe³⁺、Cr₂O₇^2-、TNP、TC、BZH和Flu的荧光猝灭机理。     

Sm3+掺杂(Y，Tb)AG∶Ce3+荧光粉的制备及光谱性能

采用柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的(Y,Tb)₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺,Sm³⁺荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱研究了不同Sm³⁺离子共掺杂浓度下(Y,Tb)AG∶Ce³⁺荧光粉的晶体结构及光致发光性能。Rietveld全图拟合(Rietveld method of whole pattern fitting)结果表明：掺杂后样品仍为纯立方石榴石相,随着Sm³⁺离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞参数增大。在467 nm激发下,激发能由Ce³⁺离子向Sm³⁺离子单向传递,从而在617nm处出现红光发射。Tb³⁺离子取代不利于Ce³⁺离子与Sm³⁺离子的能量传递,同时Ce³⁺离子受更强的晶体场作用及与O^2-离子间增强的共价性使发射主峰红移,Sm³⁺掺杂的TAG∶Ce体系中,激发能由敏化剂Ce³⁺离子向激活剂Sm³⁺离子的传递路径包括5d→4f²F_5/2,7/2(Ce³⁺)和⁷F₆→⁵D₄(Tb³⁺)到⁴G_5/2→⁶H_7/2(Sm³⁺)两部分。     

MOF-1和Tb@MOF-1荧光探针的设计、 合成及对痕量Cr2O72-、 S2O82-离子的识别

采用5-((4-吡啶基)甲氧基)-异烟酸(H₂PLIA)、1,3,5-三(1-咪唑基)-苯(TIB)合成了金属有机骨架[Cd(PLIA)(TIB)]_n (MOF-1),MOF-1是具有理想一维孔道的二维结构化合物,其一维孔道由柔性三角形PLIA^2-配体和刚性三角形TIB配体间隔形成。利用MOF-1 易掺杂的优势,采用后修饰合成策略制备了Tb@MOF-1。对MOF-1 和Tb@MOF-1 进行了基本表征及荧光探针性能研究。2种探针材料具有相同的结构。MOF-1和Tb@MOF-1分别对水溶液中的Cr₂O₇^2-和S₂O₈^2-离子具有较强荧光识别能力,均有响应时间快,稳定性、选择性、灵敏度高的特点。研究了MOF-1和Tb@MOF-1对Cr₂O₇^2-和S₂O₈^2-的荧光识别机理,其不同可能与Tb³⁺离子掺杂有关。     

发光颜色可调的白磷钙矿结构Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+，Tb3+荧光粉的制备、发光性能及能量传递

采用具有白磷钙矿结构的磷酸盐作为目标产物,通过高温固相法制备了发光颜色可调的 Ca₈MgBi(PO₄)₇∶Ce³⁺,Tb³⁺荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱等表征手段对其物相组成、微观形貌及发光性能进行了详细研究。结果表明：掺杂少量的 Ce³⁺、Tb³⁺并没有改变 Ca₈MgBi(PO₄)₇基质的晶体结构。荧光光谱和荧光寿命曲线确定了 Ce³⁺-Tb³⁺之间存在能量传递,其能量传递机制为四极-四极相互作用,能量传递效率可达 81%。固定 Ce³⁺浓度而逐渐增加 Tb³⁺的掺杂量时,系列Ca₈MgBi(PO₄)₇∶0.08Ce³⁺,yTb³⁺荧光粉的发光颜色可由蓝光调至绿光,从而实现发光颜色的可控化。     

Tb3＋离子与植物辣根过氧化物酶的作用方式探讨

利用紫外可见吸收光谱、红外光谱、荧光光谱、原子吸收及酶分离方法, 首次研究了稀土离子Tb^3＋与植物辣根过氧化物酶(HRP)的相互作用方式. 结果表明, Tb^3＋与HRP作用方式包括: (1) Tb^3＋与肽链上的氨基酸残基作用, 影响酶活性中心的微结构; (2) Tb^3＋能部分取代酶中的Ca^2＋; (3) Tb^3＋能部分剪切肽链上的氨基酸残基, 改变酶的结构. 因此, Tb^3＋与HRP的相互作用可能以一种方式为主, 或几种作用方式同时存在.     

有机敏化剂插层层状氢氧化铽纳米复合体的合成与发光性质

选择两种有机物对苯二甲酸(TA)和苯甲酸(BA)作为敏化剂,通过在水热条件下的离子交换反应,成功将其以有机阴离子形式插层至层状铽氢氧化物而获得纳米复合体。荧光性质测定表明TA2-和BA-通过有效的能量转移均增强了Tb3+的特征绿色荧光发射,并且TA2-的敏化增强能力大于BA-。从能级匹配角度讨论了敏化剂和Tb3+之间能量转移的机理。     

多色发光层状稀土氢氧化物/聚甲基丙烯酸甲酯复合荧光薄膜的组装

本文通过水热法合成了含有3种不同稀土离子的层状稀土氢氧化物(Gd0.5Tb0.5-xEux)2(OH)5NO3.nH2O,并选择有机物水杨酸(HSA)作为敏化剂,通过在水热条件下的离子交换反应,成功将其以有机阴离子形式与层状稀土氢氧化物插层组装获得有机-无机杂化荧光材料(SA--LRHs∶xEu)。荧光性质测定表明,SA-通过有效的能量转移增强了Tb3+的特征绿色荧光发射,随着Eu3+含量的增加,Eu3+的特征红色荧光发射随之增强,而Tb3+的特征绿色荧光发射随之减弱。在此基础上,将发光颜色可调的有机-无机荧光材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合组装出透明的荧光薄膜。     

Host-sensitized luminescence of Dy, Pr, Tb in polycrystalline CaIn2O4 for field emission displays

CaIn₂O₄:Dy³⁺/Pr³⁺/Tb³⁺ blue-white/green/green phosphors were prepared by the Pechini sol-gel process. X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), diffuse reflectance, photoluminescence (PL) and cathodoluminescence (CL) spectra as well as lifetimes were utilized to characterize the samples. The XRD results reveal that the samples begin to crystallize at 800 °C and pure CaIn₂O₄ phase can be obtained after annealing at 900 °C. The FE-SEM images indicate that the CaIn₂O₄:Dy³⁺, CaIn₂O₄:Pr³⁺ and CaIn₂O₄:Tb³⁺ samples consist of spherical grains with size around 200-400 nm. Under the excitation of ultraviolet light and low-voltage electron beams (1-5 kV), the CaIn₂O₄:Dy³⁺, CaIn₂O₄:Pr³⁺ and CaIn₂O₄:Tb³⁺ phosphors show the characteristic emissions of Dy³⁺ (⁴F_9/2-⁶H_15/2 and ⁴F_9/2-⁶H_13/2 transitions, blue-white), Pr³⁺ (³P₀-³H₄, ¹D₂-³H₄ and ³P₁-³H₅ transitions, green) and Tb³⁺ (⁵D₄-⁷F_6,5,4,3 transitions, green), respectively. All the luminescence is resulted from an efficient energy transfer from the CaIn₂O₄ host lattice to the doped Dy³⁺, Pr³⁺ and Tb³⁺ ions, and the corresponding luminescence mechanisms have been proposed.     

Lanthanide-centered inorganic/organic hybrids from functionalized 2-pyrrolidinone-5-carboxylic acid bridge: Covalently bonded assembly and luminescence

A series of organic-inorganic hybrid material with chemically bonding have been prepared through the precursor (PDCA-Si) derived from 2-pyrrolidinone-5-carboxylic acid, which exhibits a self-organization cooperation interaction under the coordination to RE³⁺ (Eu³⁺, Tb³⁺). The pure organic silica hybrids (PDCA-Si) without RE³⁺ presents the small particle size and main blue luminescence with maximum peak 462 nm occupying a broad band from 425 to 550 nm. When Eu³⁺ and Tb³⁺ are introduced, the particle size of the hybrids increases, indicating the coordination effect has influence on the microstructure of hybrids. Besides, the corresponding Eu and Tb hybrids (Eu-PDCA-Si, Tb-PDCA-Si) show the characteristic red and green luminescence of Eu³⁺ and Tb³⁺, respectively, which suggests that the efficient intramolecular energy transfer process take place between carboxylic groups and lanthanide ions take place. The luminescence lifetimes and quantum efficiencies of them are determined and energy transfer efficiency between PDCA-Si and Eu³⁺ (Tb³⁺) is calculated.     

VUV spectroscopic properties of rare-earth (RE3+ = Sm3+, Eu3+, Tb3+, Dy3+) -activated layered borate Ba6Gd9B79O138

Vacuum ultraviolet (VUV) spectroscopic properties of rare-earth RE³⁺- activated (RE³⁺ = Sm³⁺, Eu³⁺, Tb³⁺ and Dy³⁺) Ba₆Gd₉B₇₉O₁₃₈ borates (BGBO) are investigated. The strong absorption bands in the VUV range of un-doped and RE³⁺-activated BGBO were observed. The band range from 140 to 200 nm with a peak at about 173 nm results from the host lattice absorption. For Sm³⁺-activated BGBO, the charge transfer transition from O^2- to Sm³⁺ was observed at 202 nm. In addition, it exhibits bright red emission originating from the Sm³⁺ f-f transitions of ⁴G_5/2 → ⁶H_J (J = 5/2, 7/2 and 9/2). The O^2--Eu³⁺ charge transfer (CT) at 249 nm is observed in the excitation spectrum for Eu³⁺-doped BGBO. For Tb³⁺-activated BGBO, the broad bands around 208 and 230 nm are due to the spin-allowed and spin-forbidden f-d transitions of Tb³⁺, respectively. In addition, the absence of the f-d transitions of Sm³⁺ and Dy³⁺ in the excitation spectra probably due to the photo-ionization effect. It is demonstrated that there are energy transfers from the BGBO host lattice to the luminescent activators depending on the activators.     

Rare earth complexes chemiluminescence catalyzed by gold nanoparticles for fast sensing of Tb3+ and Eu3+

Developing multiplex sensing technique is of great significance for fast sample analysis. However, the broad emissions of most chemiluminescence(CL) luminophores make the multiplex CL analysis be difficult. In this work, a simple and sensitive CL analytical method has been developed for the simultaneous determination of Tb³⁺and Eu³⁺thanking to their narrow band emission. The technique was based on a mixed CL system of periodate(IO₄^-)-hydrogen peroxide(...     

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Ca₉Y（PO₄）₇：Ce³⁺,Tb³⁺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Ca₉Y（PO₄）₇基质中引入Ce³⁺,Tb³⁺离子对发光性能的影响规律。研究发现因Tb³⁺离子自身能量交叉驰豫的存在,使得单掺Tb³⁺时,通过调节Tb³⁺离子的浓度可以实现对发光颜色的控制。同时研究了Ce³⁺-Tb³⁺之间的能量传递为电多极相互作用的偶极-四极机制,Ce³⁺-Tb³⁺之间最大的能量传递效率为55.6%。Ca₉Y（PO₄）₇：Ce³⁺,Tb³⁺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。