Eu3+．Dy3+,Sm3+掺杂Ca(Sr,Ba)W04的光谱性质

采用共沉淀方法制备了稀土离子Eu3+,Dy3+,Sm3掺杂的Ca(Sr,Ba) WO4发光材料,目的是研究金属阳离子改变对稀土离子发光性质的影响.X射线衍射光谱数据表明,CaWO4、SrWO4、BaWO4都是四方晶系I41/a(88)结构,随着阳离子半径增大,衍射峰向小角移动.不同温度制备的BaWO4样品X射线衍射光谱...     

掺稀土元素Dy和Mn,P,Cu的MgSO4的热释发光光谱

实验测定了MgSO4:Dy,Mn和MgSO4:Dy,P以及MgSO4:Dy,P,Cu等的热释光磷光体的三维发光谱.结果表明,掺入Dy的MgSO4磷光体的热释发光谱线的波长与Dy3+离子的能级跃迁相关,Dy3+为热释光主要发光中心.MgSO4中只掺入Mn时,温度在140℃和190℃附近呈现波长为660nm宽范围的连续发光带,这是Mn形成的发光中心的光谱.当MgSO4中同时掺入Dy和Mn时,660nm的Mn发光带和低于300℃的Dy3+离子的发光谱强度均受到抑制,出现了波长为480nm和580nm峰温在380℃的主发光峰.这表明原MgSO4:Dy的360℃发光峰向高温方向移动了约20℃,Dy3+仍为热释光主要的发光中心,Mn则主要起能量转移的作用.MgSO4:Dy,P热释光三维发光谱可看出,P掺入使MgSO4:Dy的260℃发光峰移至283℃,并且强度大大增加,原360℃发光峰的峰温基本不变.当MgSO4:Dy,P中同时掺入Cu时,主要发光峰的峰温仍在283℃,但360℃发光峰的强度被抑制,480nm和580nm的发光峰的相对强度发生了变化.因此,Dy3+仍是热释光主要的发光中心,P和Cu参与形成新的俘获中心.     

(Fe,N)共掺杂TiO2红外光谱的电负性原理研究

采用电负性原理,构建合理的红外光谱模型,对TiO2红外光谱的振动频率与元素电负性之间的各种经验关系进行探究.采用溶胶-凝胶法制备(Fe,N)共掺杂TiO2,利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)对样品的物相和红外光谱进行了表征.XRD物相分析表明当煅烧温度为600 ℃时,TiO2样品中的无定形结构己基本转化为锐钛矿型结构.随着煅烧温度升高,TiO2的X射线衍射峰逐渐由宽变窄,衍射强度由弱变强.当煅烧温度为700 ℃时,锐钛矿型的衍射峰基本消失,取而代之的是金红石相的衍射峰,但TiO2的主晶相并没有发生改变.红外光谱分析表明(Fe,N)共掺杂TiO2在650~500 cm-1区间有一个较宽的吸收峰.电负性模拟计算了(Fe,N)共掺杂TiO2红外光谱的伸缩振动频率,获得了Fe、N掺杂的位置、分子结构和键价特征:首先计算出约化质量μ,然后按照经典力学伸缩力常数k与频率V之间满足的关系,结合力常数与电负性关系、键级的计算方法,计算了基本单元都是氧八面体的掺杂金红石、锐钛矿TiO2的分子振动频率.结果表明:通过电负性理论计算的(Fe,N)共掺杂的TiO2的红外光谱与实验测量的红外光谱的伸缩振动频率比较吻合.     

KBaPO4:Eu3+红色发光材料的光谱特性

采用高温固相法制备了KBaPO4:Eu3+红色发光材料,研究了Eu3+掺杂浓度、电荷补偿剂等对材料发光性质的影响,并利用X射线衍射及光谱等技术对材料的性能进行了表征.研究结果显示:在400 nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰位于621 nm;监...     

取代铁卟啉的拉曼及红外光谱分析

合成了系列取代铁卟啉化合物,研究了拉曼光谱及红外光谱.对二价铁卟啉RTPPFe(Ⅱ)和三价铁卟啉RTPPFeCl(Ⅲ)的红外光谱和拉曼光谱进行了对比分析,结果表明,二价铁卟啉在常温下是不稳定的,通常在其轴向位置上吸附氧分子而形成铁卟啉的超氧化物RTPPFe-O2,其稳定的立体构型为end-on式结构.采用量化软件对化合物的分子结构进行了模拟,得出了其分子结构参数,并结合化合物的红外及拉曼光谱,研究了分子结构对波谱位移的影响.不同结构的二价铁卟啉RTPPFe-O2拉曼及红外吸收峰的位置发生了不同程度的位移,其位移情况与分子的扭曲程度有关.即RTPPFe-O2的Fe-O2特征拉曼吸收峰以及红外特征吸收峰(Fe-O)的位置随着Fe-O-O角的增大而向高波数移动.     

SrWO4∶Eu,Tb发光材料的结构表征与发光性能

采用液相沉淀法合成了SrWO4:Eu,Tb发光材料,XRD衍射测试结果表明,合成材料均具有四方晶系结构.荧光光谱检测表明,在254nm紫外光激发下,SrWO4;0.05Eu的发射光谱出现Eu3+的5D0→7F1(598nm)、5D0→7F2(618nm)跃迁发光峰,SrWO4:0.05Eu,0.05Tb的发射光谱只出现Eu3+的发光峰,说明存在Tb3+,Eu3+离子间的能量传递现象,Tb3+离子的共掺杂能够显著提高Eu3+离子的发光性能.     

近红外发光材料Mg2SnO4:Cr3+的制备及发光性质

采用高温固相法合成了一种新型近红外发光材料Mg_(2-x)SnO_4∶xCr~(3+)。利用X射线粉末衍射仪对样品的结构进行了表征,证明所得到的荧光粉具有单一尖晶石结构,掺杂离子的加入并没有改变晶体结构。利用荧光光谱和荧光衰减光谱对荧光粉的发光性质进行了研究。当被470 nm的蓝光激发时,荧光粉在700 nm处出现一个尖锐的发射峰(R锐线)和中心发射在750 nm处的宽带发射峰,分别归属于Cr~(3+)的~2E→~4A_2和~4T_2(~4F)→~4A_2跃迁。研究不同浓度Cr~(3+)掺杂对样品发光性质的影响,发现样品的发光强度随着Cr~(3+)浓度的增加而增大。当Cr~(3+)掺杂浓度x=0.02时达到最大值,之后出现发光强度的猝灭,猝灭机理为多极相互作用。样品的荧光寿命随着Cr~(3+)掺杂浓度的增大逐渐减小,从而证明Cr~(3+)之间存在着能量传递现象。Mg_(2-x)SnO_4∶xCr~(3+)系列荧光粉还表现出了近红外长余辉发光性质。     

稀土钕-丙烯酸-草酸配合物的合成、表征及荧光性能

合成了钕-草酸-丙烯酸三元固体配合物。利用元素分析、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、热重分析(TGA)和荧光光谱等手段研究了配合物的结构和性质。结果表明配合物的组成为[Nd(OOC—COO)(CH2CH—COO)].3H2O,热分析结果表明该配合物具有较好的热稳定性。荧光光谱表明配合物都具有较好的荧光特性,且发射谱线很窄,主发射峰为钕离子的4G5/2 2G7/2-4I9/2跃迁,表明合成的新型稀土配合物可用作光致发光材料。     

纳米级ASnO3(A=Ca,Sr,Ba):Eu的光谱研究

采用络合溶胶-凝胶法制备出系列纳米级发光材料ASnO3(A=Ca,Sr,Ba): 1%Eu.并采用X射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对所制备的纳米发光粉体进行表征.结果表明:所合成的物质均为具有确定结构的单一物相,并从结构上分析了其发光性质随碱土金属离子半径变化而变化的规律.     

CaSO4掺Eu和Ag,Mn的热释发光谱

用三维发光谱方法,研究了掺Eu和Ag,Mn的CaSO4热释光材料的发光特性。测定了CaSO4：Eu(0．1％,摩尔分数)经1kGy的^60Co的γ射线照射后的热释发光谱,观察到Eu^2 离子的波长为385nm,温度为120,154℃的两个发光峰,Eu^3 离子在波长590,620,700nm处有多个发光峰。测量样品经不同温度热处理后的热释发光谱,发现Eu^2 和Eu^3 离子的发光强度随热处理温度变化规律极不相同,可见,Eu^2 和Eu^3 浓度比可通过热处理来改变,从而得到需要的Eu^2 和Eu^3 相对发光强度。通过CaSO4：Mn(0．5％)和CaSO4：Eu,Mn(0．1％,0．1％)热释发光谱的比较,观察到Mn^2 不仅是发光中心,而且能起能量转移的作用。实验得到的CaSO4：Eu,Mn磷光体有很高的发光效率。实验结果表明Eu^2 取代CaSO4中的Ca^2 ,不需要电荷补偿,有比较稳定和简单的结构,其热释光峰基本符合以一陷阱和一发光中心为前提的一级动力学模型,Ag和Mn的掺入不产生Eu^2 的高温发光峰。当Eu^3 在CaSO4中取代Ca^2 离子时,因其价态不同,则需电荷补偿,可能产生缺陷复合体和局部跃迁发光,它的热释光发光机制不能用一级动力学方程表示,而Ag的掺入起电荷补偿作用,从而改变了Eu^3 发光峰温,而对Eu^2 的发光峰温影响极小。     

热释光和光释光发光谱的测量

介绍了自行研制的计算机化热释光和光释光三维光谱测量装置的系统结构及其工作原理.在计算机的控制下,通过精密加热器或激发光源以热激发或光激发的方式使样品发光.从样品发出的光经过光路和光栅分光系统后,形成光谱,被高灵敏度的CCD采集,再将光谱图像模拟信号变为可以直接用计算机进行数据处理的数据信号.波长范围200~800nm,波长分辨率优于2nm,人机界面友好,操作方便.利用热释光和光释光三维光谱测量装置测量了SrSO₄:Eu(0.1%,摩尔分数)和CaSO₄:Eu(0.1%,摩尔分数)的光释光发光谱和热释光发光谱,得到SrSO₄:Eu的光释光发光波长与热释光发光波长均为375nm,而CaSO₄:Eu的光释光发光波长与热释光发光波长均为385nm,说明热释光和光释光具有相同的发光中心,均来自于Eu²⁺的能级跃迁.同时在CaSO₄:Eu的热释光发光谱中还观察到了Eu³⁺的发光.与二维发光曲线相比较,通过对三维热释光和光释光发光谱的研究,可以得到更丰富的信息,这有助于对热释光和光释光发光机制进行更深入的研究.     

掺Eu3+硅基材料的发光性质

通过溶胶－凝胶技术制备了掺Eu^3 的硅基材料并测试了其三维荧光光谱、激光谱和发射光谱，结果显示，最佳激发波波长为350nm,最强荧光波长为620nm；在350nm光激发下的发射光谱显示Eu^3 的特征发射光谱，产生4条谱带，分别是577nm(^5D0-^7F0)，588nm(^5D0-^7F1),596nm(^5D0-^7F1)和610nm(^5D0-^7F2)。     

白光LED用Ca7（SiO4）2Cl6∶Eu2+荧光粉的光谱性能研究

通过高温固相法制备了用于紫外激发白光LED的蓝绿色Ca7(SiO4)2Cl6∶Eu2+荧光粉,并对样品进行了XRD分析和发光性能测试。结果表明,合成的样品为单相Ca7(SiO4)2Cl6;在紫外光激发下,样品的发射谱包括418和502nm两个发射峰。分别监测这两个发射峰,得到了峰值位于290和360nm处的两个宽带激发谱,说明Eu2+离子在基质晶格中可能占有两个不同的格位。研究了Eu2+离子浓度对发光强度的影响,最佳掺杂浓度为0.75mol%。结果表明该荧光粉是一种较好的蓝绿色发光材料。     

ACaPO_4:Eu~(2+),Nd~(3+)(A=Li,K,Na)的近红外发光与能量传递

采用高温固相法制备了ACaPO4∶Eu2+,Nd3+(A=Li,K,Na)系列近红外发光材料,研究了材料中Eu2+对Nd3+的近红外发光的敏化作用。发现共掺Eu2+后,材料的Nd3+的近红外发光显著提高。同时考察了ACaPO4∶Eu2+可见荧光性能、ACaPO4∶Eu2+,Nd3+近红外荧光发光性能及其荧光寿命,研究了不同Eu2+的发射波长对Nd3+近红外发光的敏化效果,分析探讨了ACaPO4体系中Eu2+-Nd3+之间的能量传递机理。在ACaPO4(A=Li,K,Na)中,随基质的不同,Eu2+的发射峰有逐步红移的现象,与Nd3+的不同激发峰重叠程度也会发生明显的变化,表明Eu2+的荧光发射波长是影响能量传递的一个重要因素,可以推测发射波长处于500～550 nm之间的Eu2+对Nd3+近红外发光具有最佳的敏化效果。     

GaAs纳米线晶体结构及光学特性

采用分子束外延技术在N-型Si (111)衬底上利用自催化生长机制外延砷化镓(GaAs)纳米线,对生长的纳米线进行扫描电子显微镜测试,纳米线垂直度高,长度直径均匀度好.对纳米线进行光致发光(photoluminescence, PL)光谱测试,发现低温10 K下两个发光峰P1和P2分别位于1.493 eV和1.516 eV,推断可能是纤锌矿/闪锌矿(WZ/ZB)混相结构引起的发光以及激子复合引起的发光;随着温度升高,发现两峰出现红移,并通过Varshni公式拟合得到变温变化曲线.对纳米线进行变功率PL光谱测试,发现P1位置的峰位随功率增加而蓝移,而P2位置的峰位不变.通过拟合发现P1峰位与功率1/3次方成线性相关,判断可能是WZ/ZB混相结构引起的Ⅱ型发光;同时,对P2位置的峰位进行拟合,P2为激子复合发光.对纳米线进行拉曼光谱测试,从光谱图中发现GaAs WZ结构特有的E_2声子峰,因此证明生长出的纳米线为WZ/ZB混相结构,并通过高分辨透射电子显微镜更直观地观察到纳米线的混相结构.     

硼酸掺量对SrAl2O4长余辉发光材料的发光性能影响

用燃烧法制备了Eu2 ,Dy3 共掺杂SrAl2O4长余辉发光材料,研究了不同硼酸掺量对Eu2 ,Dy3 共掺杂SrAl2O4长余辉发光材料发光性能的影响。为了分析B2O3在材料制备中的作用,用XRD对所合成材料进行物相分析,用荧光光谱仪记录其发射光谱,并在暗室里拍摄紫外激发下的发光照片。结果表明:硼酸掺量为0.8的样品的发光光谱,其发射峰峰值位于518 nm,是典型的Eu2 的4f5d→4f的特征发射,为一宽谱带发光光谱。硼酸掺量为2的样品的发光光谱,其在518 nm位置的峰十分弱,而在487 nm处同时出现了一个弱峰,整个谱线呈一斜坡状。随着硼酸加入量的不同,Eu2 ,Dy3 共掺杂铝酸锶的发光效果、形貌特征均不同。在某一范围内,随着硼酸添加量的增加,合成了发光主晶相,烧结温度有所降低,材料的发光性能和发光亮度均有所提高。     

LnZr(BO3)2:Eu3+(Ln=Ba,Sr)的真空紫外光谱特性的研究

采用高温固相法合成了Ba(1-x)SrxZr(BO3)2:Eu3 系列样品,样品Ba(1-x)SrxZr(BO3)2:Eu3 激发谱在130～170nm和230 nm区域有两个很强的吸收带,位于130～170nm的吸收带主要是硼酸盐基质的吸收;位于230nm附近的吸收主要是Eu3 电荷转移态的吸收.当在样品中以Al部分取代Zr时,电荷转移态的吸收明显增强,并且Ba(1-x)SrxZr(BO3)2:Eu3 发射强度也会明显增强;随着x的增大,硼酸盐基质的吸收强度减弱,基质吸收带的主峰值向低能方向移动了大约30 nm.样品Ba(1-x)SrxZr(BO3)2:Eu3 在147nm激发下,发射出主峰值位于616nm的强红光,对应Eu3 电偶极(5D0→7F2)跃迁发射.     

梭型CaMoO4:Eu3+红色荧光粉的高压拉曼和荧光光谱研究

本文利用溶剂热方法合成出四方相梭子状CaMoO4:Eu3+微晶, 并利用金刚石对顶砧压机结合Raman光谱和荧光光谱技术研究了其在24.7 GPa压力下的结构和发光性能变化。结果发现, 在约4 GPa时发生了从四方白钨矿结构到单斜褐钇铌矿结构的可逆相变。同时, 随着压力的增加, CaMoO4:Eu3+微晶的发光峰发生缓慢红移, 红光和橙光强度比的降低说明了Eu3+所处格位局域对称性的升高。     

纳米级碱土金属钒酸盐发光材料[A3(VO4)2:Eu]发光性质的研究

采用Pechini型溶胶-凝胶法制备出系列纳米级铕掺杂的碱土金属钒酸盐.并采用电镜,红外光谱,室温荧光光谱对粉体的性质进行表征.结果表明所制备的粉体的粒径在20～50 nm之间,并且这些发光粉的性质与碱土金属离子的半径密切相关;由于Ca2 离子的半径与Eu3 的最接近,因而Eu3 更容易进入其晶格,表现出好的发光性质.     

LiBaF3:Eu2+真空紫外光谱研究

在室温下，二价稀土离了 杂的LiBaF3:Eu^2 粉末样品中，Eu^2 的发射呈现双峰结构，有一峰值波长约为410nm的宽峰，对应于Eu^2 的5d-4f跃迁，以及另一峰值波长约为360nm的窄峰，对应于Eu^2 的4f-4f跃迁。在50－400nm波长范围，测量了样品的反射光谱，并利用Kramers-Kroenig关系，计算了吸收光谱。从吸收光谱中，可以看到在102nm处有明显的吸收边，得到LiBaF3材料的禁带宽度Eg约为12.1eV。在高能端有53.4,59.4,65.3,69.2和76.5nm的吸收峰，它们对应于Ba^2 的5p电子和F的2p电子芯能级之间的跃迁，在低能量的183.4nm处，有很明显的吸收峰，推测这对应于本征缺陷的吸收。更低能量的吸收峰，则对应于禁带中的一些杂质能级，在未经紫外光或X射线辐照之前，用长波长（＞450nm）光激发LiBaF3:Eu^2 粉末样品，可以观测到Eu^2 离子的360nm和410m发光，亦表现出光激励发光特性。