水热法合成LuVO4:Eu3+红色荧光粉及其光谱性能研究

利用水热法经过或未经过进一步热处理合成LuVO4:Eu3+亚微米(或纳米)荧光粉。通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、光致发光光谱、衰减曲线对所得的荧光粉进行性能表征。LuVO4:Eu3+荧光粉的激发光谱在275 nm的吸收峰主要来源于Eu→O电荷跃迁,Eu3+的f-f跃迁在紫外和可见光区域有395 nm和466nm两个强峰。从最佳掺杂摩尔分数的LuVO4:8%Eu3+荧光粉中观察到Eu3+在619 nm处强烈的发射峰对应于5D0→7F2跃迁。实验结果表明LuVO4:Eu3+可作为潜在的红色荧光粉应用于显示与照明领域。     

LiBaPO4:Eu3+材料的制备及发光特性

采用高温固相法制备了LiBaPO4: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.结果显示,在401nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5Do→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰位于619 nm;监测619 nm发射峰,所得激发光谱由O2- →Eu3+电荷迁移带(200～350nm)和f-f高能级跃迁吸收带(350～450nm)组成,主峰位于401 nm.改变 Eu3+掺杂浓度,LiBaPO4:Eu3+材料的发射强度随之改变,Eu3+摩尔分数为5%时,强度最大;依据Dexter理论,得出浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用;添加电荷补偿剂提高了LiBaPO4:Eu3+材料的发射强度,且Li+和C1-的效果最好.     

Ca0.8La0.2-x-yMoO4∶xTb3+,yEu3+荧光材料的水热合成及多色发光性质

采用水热法制备了Ca0.8La0.2-x-y MoO4∶xTb3+,yEu3+荧光材料,并对其结构和发光性能进行了研究。X射线衍射(XRD)分析表明,合成的样品为四方晶系的CaMoO4白钨矿结构,稀土离子La3+、Eu3+、Tb3+的引入不会改变主晶格的结构。荧光光谱表明,与CaMoO4∶Eu3+荧光粉相比,基质中掺杂La后的Ca0.8La0.15MoO4∶0.05Eu3+样品的616 nm(5D0→7F2)处的特征发射峰明显增强。在285 nm紫外光激发下,Ca0.8La0.16-y MoO4∶0.04Tb3+,yEu3+(y=0.01,0.03,0.05,0.07)系列样品在545 nm和616 nm处出现的发射峰,分别对应于Tb3+的5D4→7F5跃迁和Eu3+的5D0→7F2跃迁,并且随着Eu3+掺杂量的增加,Tb3+的发射峰逐渐减弱,Eu3+的发射峰逐渐增强,表明该荧光材料中存在着由Tb3+到Eu3+能量传递。随着Ca0.8La0.16-y MoO4∶0.04Tb3+,yEu3+(y=0.01,0.03,0.05,0.07)系列样品中激活剂Eu3+掺杂量的增加,荧光粉实现了从绿色→黄绿→黄色→红色的颜色可调。     

Photoluminescence Characteristics of Ca4LaNbMo4O20∶ Pr3+

采用高温固相法成功制备出荧光粉Ca4 LaNbMo4O20∶Pr3+,通过X射线衍射分析了样品的结构,其结构与CaMoO4结构相似.在Ca4LaNbMo4O20∶Pr3+的激发光谱中出现了NbO43-和MoO43-的电荷迁移(CTS)吸收和Pr3+离子的4f→4f5d激发跃迁,以及Pr3+-金属离子的价间电荷迁移(IVCT)吸收;另外在420～520 nm处,还观测到属于Pr3+离子的典型f-f激发跃迁.发射光谱中,在452 nm激发下,主要出现绿光和红光两种发射,其峰值位于490 nm和607 nm处,分别是Pr3+的3 P0→3 H4和1D2→3H4的跃迁作用;在紫外287 nm激发下出现NbO43-和MoO42-发射和Pr3+离子的4f5d→4f跃迁宽带,以及Pr3+离子的4f→4f发射蜂.     

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|监测621 nm发射峰,所得激发光谱由O2-→Eu3+电荷迁移带(200~350 nm)和f-f高能级跃迁吸收带(350~450 nm)组成,主峰位于400 nm|改变Eu3+掺杂浓度,KBaPO4∶Eu3+材料的发射强度随之改变,Eu3+浓度为5 mol%时,强度最大|依据Dexter理论,得知引起浓度猝灭的原因为电偶极-电偶极相互作用|添加电荷补偿剂,可增强KBaPO4∶Eu3+材料的发射强度,其中以添加Li+,Cl-时,材料发射强度提高最明显.     

Ce3+/Eu2+共掺Ca3Si2O4N2荧光粉的光学特性

采用高温固相法制备了一种新型的白光LED用Ca3Si2O4N2∶Eu2+,Ce3+,K+荧光粉。利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行了分析,结果表明:Ce3+和K+离子的掺杂没有改变Ca3Si2O4N2∶Eu2+荧光粉的主晶相。利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现样品在355 nm激发下得到的发射光谱为峰值位于505 nm的单峰,是Eu2+离子5d-4f电子跃迁引起的。Ca3Si2O4N2∶Eu2+荧光粉通过Ce3+和K+离子的掺杂,发光明显增强。当Ce3+的摩尔分数为1%时,荧光粉的发光强度达到最大值,是单掺Eu2+离子荧光粉发光强度的168%。通过光谱重叠的方法计算Ce3+→Eu2+能量传递临界的距离为2.535 nm。     

Gd2（WO4）3∶Eu3+,Sm3+纳米晶的制备及Sm3+对Eu3+特征发射的敏化作用

采用共沉淀法分别制备了Eu3+、Sm3+单掺和共掺Gd2(WO4)3纳米发光材料,对所制备的纳米发光材料的结构和发光特性进行了研究。结果表明:所得样品为Gd2(WO4)3的底心单斜结构,Eu3+的摩尔分数为20%时,Gd2(WO4)3∶20%Eu3+的发光最强。Sm3+对Eu3+有敏化作用,使Eu3+的5D0→7F2发射明显增强。用464 nm的光激发时,Sm3+对Eu3+的敏化作用强于用395 nm的光激发。Sm3+的摩尔分数为5%时,样品Gd2(WO4)3∶20%Eu3+,5%Sm3+的5D0→7F2发射强度最大。Sm3+的掺入使监测Eu3+的5D0→7F2跃迁的激发光谱强度明显增大,且拓宽了可被LED有效激发的波长范围。在405 nm和440 nm波长的光激发下,也可以明显观察到样品Gd2(WO4)3∶20%Eu3+,5%Sm3+中Eu3+的5D0→7F2跃迁。     

LiBaPO4:Eu3+材料的制备及发光特性

采用高温固相法制备了LiBaPO4: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.结果显示,在401nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5Do→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰位于619 nm;监测619 nm发射峰,所得激发光谱由O2- →Eu3+电...     

SrWO4∶Eu3+纳米晶的合成、表征和光致发光性能

用CTAB辅助水热法合成了四方相的SrWO4∶Eu3+纳米晶体。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜等测试手段对样品进行了表征。SrWO4∶Eu3+纳米晶粒尺寸随着反应溶液中Eu3+离子和CTAB含量的增加而减小。在393 nm光激发下,观察到5D0→7F J(J=1,2,3,4)和5D1→7F0跃迁,并且5D0→7F2跃迁的发射最强,表明Eu3+在SrWO4基质中占据了非对称中心的格位。发射峰的位置与激发波长无关。     

GdVO4∶Eu3+的激发光谱特性研究

测量了GdVO4 ∶Eu3 +在室温下的光致发光光谱 ;研究了不同掺杂方式和烧结气氛对多晶GdVO4 ∶Eu3 +发光性质的影响 ,探讨了GdVO4 ∶Eu3+的激发光谱在 2 0 0～ 35 0nm范围内激发带的来源和GdVO4 ∶Eu3+中的能量传递。在 2 0 0～ 35 0nm范围内的激发带可解释为来自于钒酸根团的配体O到V的电荷迁移跃迁吸收 ;硝酸溶液使部分正GdVO4 形成多钒酸盐 ,还原气氛使GdVO4 产生O空位和部分V变价 ,影响了钒酸根团间的电荷迁移跃迁吸收和钒酸根团间、钒酸根团与Eu3 +间的能量传递 ,产生激发谱带蓝移和激发带间强度比例变化。GdVO4 中VO3 -4 的π轨道能使得VO3 -4 和稀土离子 (Gd3+、Eu3+)的电子波函数有效地重叠 ,从而VO3 -4 和稀土离子可通过交换作用有效地传递能量。GdVO4 ∶Eu3+在 2 0 0nm处的吸收很弱 ,在此位置也没有Gd3 +或Eu3+的 4fn -15d的吸收和明显的 4fn 高能级吸收 ,而激发却十分有效 ,可解释为由于存在VO3 -4 与Gd3 +或Eu3+的 4fn 高能级间有效的能量传递所致 ;由于Gd3 +的特征发射恰好在基质的强激发带 ,且Gd3+的特征发射没有出现 ,可存在Gd3 +→VO3-4 →Eu3 +的能量传递。Gd3+的6GJ、6PJ能级间隔与Eu3 +的7F1、5D0 能级间隔相近 ,处于6GJ态的Gd3 +可通过共振能量传递激发Eu3 +到5D0 态 ,这可导致Gd3 +     

CaAl12O19:xMn4+红色荧光粉的合成及发光研究

用高温固相法合成了CaAl12O19∶xMn4+(x=0.0~0.001 84mol)红色荧光粉,研究了反应温度及Mn4+掺杂量对荧光强度的影响,通过正交设计优化的最佳合成条件是1 500℃,掺杂量x=0.014 7mol。荧光粉发射深红色光,其激发位于470nm处,而发射主峰位于656nm,其两侧的肩峰(643,666nm)为声子副带发射。光物理过程分析表明,470nm的激发为配体场的4 A2→4 T2的跃迁(d→d带),而656nm的发射属于2 E→4 A2的跃迁。由于470nm激发峰与市场LED蓝光芯片的460nm发射十分匹配,而且又是发射LED芯片缺少的红光,因此CaAl12O19∶xMn4+荧光粉十分适合用于LED光源。     

橙红色荧光粉Ca3Y2(Si3O9)2∶Sms3+的制备及发光性能的表征

采用高温固相法合成了Ca3Y2－2x(Si3O9)2∶2xSm3+系列荧光粉,并表征了材料的发光特性.X射线衍射图谱表明:得到的样品为纯相Ca3Y2(Si3O9)2晶体;样品的激发光谱主要来源于Sm3+的特征激发;分别采用紫外、近紫外和蓝光作为激发源,样品均发射橙红光.在402 nm近紫外光激发下,Ca3Y2(Si3O9)2∶Sm3+发射光谱主要由3个峰组成,发射峰值分别位于565 nm、604 nm和651 nm,归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5, 7, 9)跃迁,其中发射主峰位于604 nm处.通过时间分辨光谱测得Sm3+的4G5/2能级的荧光寿命.随着Sm3+摩尔浓度的增加,样品发光强度先增强后减弱,当x=0.02时发光强度达到最大,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用.     

Eu2+/Dy3+共掺SrSiO3透明微晶玻璃的光学性质

在还原气氛中采用高温熔融法制备了Eu2+-Dy3+共掺硅酸盐玻璃,热处理后得到了Eu2+-Dy3+共掺透明SrSiO3微晶玻璃。测试了样品的激发光谱和发射光谱,研究了不同Eu2+-Dy3+物质的量比下微晶玻璃发光的变化并计算了对应的色坐标。研究发现,样品发射光谱范围在400～600nm,其中400～550nm(绿光)的宽发射谱带来自Eu2+的5d→4f跃迁,而位于483nm(蓝光)和575nm(黄光)的尖峰则来自Dy3+的4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2跃迁;在紫外(UV)光(365nm)激发下通过调控Eu2+-Dy3+物质的量比可得到发白光的微晶玻璃,当Eu2+-Dy3+物质的量比为1∶8时,Eu2+-Dy3+共掺SrSiO3透明微晶玻璃所发白光最佳,对应的色坐标(0.268,0.356)位于CIE标准色坐标图的白光区域且最接近理想白光。结果表明,Eu2+-Dy3+共掺SrSiO3透明微晶玻璃可作为一种潜在的白光发光二极管用基质材料。     

LaAlO_3∶Eu~(3+)的绿色化学合成及光谱性质

提出一种合成LaAlO3的新方法,该方法操作简单、成本低、无污染。将化学计量比的反应物La(OH)3/La2O3和Al(OH)3放入反应釜中,于220℃温度下水热活化处理,快速加热至900℃反应即可得到LaAlO3。XRD结果表明,所合成的LaAlO3为三方晶系。PL结果表明,所合成的LaAlO3∶Eu3+的主要发射为Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁发射和5D0→7F2电偶极跃迁发射,红橙比随着Eu3+离子掺杂量的增加而变大。在VUV-UV激发光谱中,LaAlO3∶Eu3+位于VUV光谱区的基质吸收很弱,而位于~315 nm的O2--Eu3+的电荷迁移跃迁带(CT)则较强。     

Eu3+在层状钙钛矿M2TiO4（M=Ca,Sr,Ba）红色荧光粉中的发光特性

采用高温固相法制备了Eu3+掺杂的层状钙钛矿M2TiO4∶Eu3+(M=Ca,Sr,Ba)红色荧光粉,借助X射线衍射、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱研究了不同煅烧温度下粉体的晶相组成及其光致发光性能。结果表明:在煅烧温度1 000℃保温2h时即可得到纯相Sr2TiO4和Ba2TiO4粉体,但即使进一步的升高温度并延长保温时间均无法得到Ca2TiO4粉体。Ba2TiO4∶Eu3+粉体在395nm激发下发射594nm(5 D0→7 F1)和615nm(5 D0→7 F2)橙红光。Sr2TiO4∶Eu3+粉体区别于通常Eu3+的特征发射,在近紫外和蓝光激发下主要发射578nm(5 D0→7 F0)和626nm(5 D0→7 F2)的强烈橙/红光,具有更好的红光色纯度和发光强度,其中363nm电荷迁移激发下具有最高的发光效率,是一种适用于近紫外和蓝光LED芯片的红光材料。     

发光二极管用红色荧光粉SrMoO4:Eu3+的制备和发射性质

采用化学共沉淀法制备了适合于紫外、近紫外、蓝光发光二极管(LED)激发的红色荧光粉SrMoO4:Eu3+.研究了样品的晶体结构和发光性质.结果表明:化学共沉淀法合成的SrMoO4:Eu3+荧光粉为四方纯相,其激发光谱包括一个宽带峰和一系列尖峰,峰值位于280nm(宽带峰中心),395nm,465nm,可以被紫外LED和蓝光LED有效激发.在395nm的激发下,测得发射光谱的强发射峰位于613nm,对应Eu3+离子的5D0→7F2跃迁.Eu3+离子掺杂浓度的改变对基质的晶格常数、Eu3+离子在晶体中对称性及发光性能有较大影响.通过对比不同掺杂浓度Eu3+离子的发射谱,发现在SrMoO4基质中Eu3+离子掺杂存在浓度猝灭现象,其最佳掺杂浓度为15%.     

CdWO4∶Yb3+,Ho3+纳米晶的制备及发光性能研究

采用水热法制备CdWO4∶Yb3+,Ho3+纳米晶,运用X射线衍射、扫描电镜和光谱分析对制备样品的结构和发光性能进行了表征。结果表明:CdWO4∶Yb3+,Ho3+为单斜晶系,平均晶粒尺寸约为29.782 7 nm。用980 nm激光激发样品获得了发射光谱,位于552 nm和659 nm的发射峰分别对应于Ho3+离子的5F45S2→5I8和5F5→5I8的跃迁。根据泵浦功率和发光强度之间的双对数关系可知,552 nm和659 nm的发射均属于双光子过程。稀土离子的浓度对样品的发光强度的影响较大,结果表明:当Yb3+∶Ho3+离子的量比为5∶1且Ho3+摩尔分数为1.5%时,CdWO4∶Yb3+,Ho3+纳米晶的上转换发光强度最大。     

Ca4LaNbMo4O20:Pr3+荧光粉的发光性质

采用高温固相法成功制备出荧光粉Ca₄LaNbMo₄O₂₀:Pr³⁺,通过X射线衍射分析了样品的结构,其结构与CaMoO₄结构相似。在Ca₄LaNbMo₄O₂₀:Pr³⁺的激发光谱中出现了NbO₄^3-和MoO₄^2-的电荷迁移(CTS)吸收和Pr³⁺离子的4f→4f5d激发跃迁,以及Pr³⁺-金属离子的价间电荷迁移(IVCT)吸收;另外在420~520 nm处,还观测到属于Pr³⁺离子的典型f-f激发跃迁。发射光谱中,在452 nm激发下,主要出现绿光和红光两种发射,其峰值位于490 nm和607 nm处,分别是Pr³⁺的³P₀→³H₄和¹D₂→³H₄的跃迁作用;在紫外287 nm激发下出现NbO₄^3-和MoO₄^2-发射和Pr³⁺离子的4f5d→4f跃迁宽带,以及Pr³⁺离子的4f→4f发射峰。     

Ca10Li（PO4）7∶Dy3+,Ce3+材料的制备及发光性能

采用高温固相法制备了Ca10Li(PO4)7∶Dy3+发光材料,研究了Dy3+在Ca10Li(PO4)7基质中的发光特性。XRD测量结果表明,烧结温度为1 050℃时所制备的样品为纯相Ca10Li(PO4)7晶体。从激发谱可以看出样品主激发峰位于349 nm(6H15/2→6P7/2),363 nm(6H15/2→6P5/2),385 nm(6H15/2→6M21/2),样品可被UVLED管芯有效激发。发射谱由位于481 nm(蓝)和572 nm(黄)的两个峰组成,对应的能级跃迁为4F9/2→6H15/2、6H13/2。研究了不同Dy3+掺杂浓度对发光强度的影响,当Dy3+的摩尔分数为10%时发光最强。掺入Ce3+作为敏化剂,Ce3+→Dy3+发生共振能量传递,当掺杂量为10%Dy3+、14%Ce3+时,样品发光最强,其强度为单掺10%Dy3+时的13.4倍,发光颜色由黄白变为蓝白。     

Bi3+掺杂对CaMoO4:Eu3+荧光粉发光性质的影响

通过微乳液-水热法制备了CaMoO4∶Eu3+和CaMoO4∶Eu3+,Bi 3+两种红色荧光粉,并对样品进行表征,研究其结构、颗粒形貌及发光性质。结果表明,所制样品为白钨矿结构,属于四方晶系。SEM显示所制纳米粒子是四方片状结构,颗粒大小为1.5～2.5μm。光致发光(PL)光谱显示,Eu3+摩尔浓度为5%时616nm发射峰最强,对应于Eu3+的5 D0→7 F2电子偶极跃迁;随CaMoO4∶xEu3+荧光粉中Eu3+掺杂浓度变化,导致色度坐标(CIE)值由橙黄色(0.514,0.537)变化到白色(0.339,0.333);在CaMoO4∶5%Eu3+,yBi 3+红色荧光粉中,由于Bi 3+对Eu3+的敏化作用,使其发光强度增强,当Bi 3+浓度为3%时,发光强度最高;随着Bi 3+掺杂浓度的增加,CaMoO4∶5%Eu3+,yBi 3+荧光粉由橙黄色(0.497,0.347)调节到红色(0.585,0.349)。