白光LED用红色荧光粉α-Gd2（MoO4）3∶Eu的制备及其发光性能研究

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2（MoO4）3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结果表明这种荧光粉可以被近紫外光（395nm）和蓝光（465nm）有效激发,发射峰值位于613nm（Eu^3＋离子的5^D0→7^F2跃迁）的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合。因此,三价Eu离子激活的α相Gd2（MoO4）3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

共掺Mo6+离子的Ca4LaNbW4O20∶Eu3+荧光粉的发光特性

采用高温固相法制备了红色荧光粉Ca4LaNb(W1-x Mo x)4O20∶Eu3+并研究了样品的发光性质。Ca4LaNbW4O20∶Eu3+的激发光谱中包含一个宽的激发带,峰值位于275 nm,归属于WO2-4基团的电荷迁移跃迁。随着Mo6+离子的掺入,Ca4LaNbW4O20∶Eu3+位于275 nm处的吸收带变宽,其原因是O2--Eu3+的电荷迁移跃迁增强。在Ca4LaNb(W1-x Mo x)4O20∶Eu3+的发射光谱中,400~500 nm间较宽的发射带属于WO2-4基团的发射带,而位于591 nm和616 nm的尖锐的发射峰分别属于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2电偶极跃迁发射。随着Mo6+离子浓度的增加,WO2-4基团的发射带强度下降,从而提高了色纯度。     

红色荧光粉Ca4(La1-x-yGdxYy)1-nO(BO3)3:nEu3+的发光和优化

用高温固相法合成了红色荧光粉Ca4（La1-x-yGdxYy）1-nO（BO3）3：nEu^3＋（LnCOB：Eu,Ln=La1-x-y-GdxYy）,并对其在真空紫外至可见范围的发光性质进行了系统的研究,找出发光较好的组分范围并与某些商品红色荧光粉进行了比较。LnCOB：Eu在254nm紫外线激发下的发射光谱为Eu^3＋的^5D0→^7FJ（J=0,1,2,3,4）的特征跃迁。监测其最强的^5D0→^7F2发射线,其激发光谱在250nm左右有一个宽的激发带,归属于Eu-O电荷迁移带,适于用254nm汞线激发;在300—450nm有一些弱的归属于Eu^3＋的f-f跃迁的锐吸收峰;在真空紫外区184—188nm附近有一个宽带,为基质吸收带,并可能包含了Eu^3＋的f-d跃迁。在Ca4GdO0（BO3）3：Eu^3＋的激发光谱中,还包含了Gd^3＋的^8S7/2→^6GJ跃迁,此跃迁增强了荧光粉在184～188nm附近的激发强度。     

Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米棒的微乳液-微波法制备、表征与发光性能

用简单的微乳液-微波法合成大小和形貌可控的Y2O3∶Eu3+纳米棒晶体。XRD结果表明,所制备样品为Y2O3∶Eu3+纯相,属于体心立方晶系。TEM结果表明,随着水乳比ω0从5变化到35时,粒子发光粉的形状由纳米颗粒状变为纳米棒,纳米棒的直径约为30～50 nm,纳米棒长约为200～300 nm。激发光谱和发射光谱分析表明,最大的激发带是位于254 nm的Eu3+-O2-电荷迁移带。最大发射峰位于611 nm,属于Eu3+的特征发射。Y2O3∶Eu3+纳米发光粉的发光强度随着ω0的增加而增强。发光寿命分析表明Y2O3∶Eu3+纳米棒中Eu3+的发光寿命为2.03 ms。在阴极射线发光真空装置中测得的I-V曲线表明Y2O3∶Eu3+纳米棒薄膜的启动电压仅1 300 V。同时,在2 000 V外加电压下可以清楚地观察到Y2O3∶Eu3+纳米棒的阴极射线发光为Eu3+离子的特征红光。     

微乳液法合成的Eu3+掺杂La2（MoO4）3材料及其发光性能

在微乳体系(十六烷基三甲基溴化氨/水/戊烷/戊醇)协助下,采用钼酸钠和硝酸镧通过微乳反应制备了具有不同微结构的La2(MoO4)3。在表面活性剂CTAB浓度由0.2 mol/L增加到0.4 mol/L的过程中,La2-( MoO4)3的结构由蚕蛹状逐渐转变成近球形。经800℃煅烧处理4 h后的La2( MoO4)3∶Eu3+材料通过396 nm紫外光激发,发射出由5 D0→7 F2的受迫电偶极跃迁产生的波长为617 nm红光,且当Eu3+掺杂摩尔分数达到20%时,发光强度达到最大。     

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。     

纳米Gd2O3:Eu3+中Judd-Ofelt参数的实验确定

报道用Judd-Ofelt理论研究立方相纳米晶Gd2O3:Eu3+材料在77K下的光谱性质.以几乎不受周围晶场环境影响的5D0→7F1跃迁为参考，利用5D0→7F2和5D0→7F4跃迁，从实验上确定强度参数Ωλ(λ＝2，4).发现纳米Gd2O3:Eu3+材料晶场强度参数Ωλ随纳米晶粒径的变化而改变,与体材料相比有显著的不同.随微晶粒径减小，发射能级5D0的寿命变短、量子效率降低.这是因为微晶粒径越小，量子限域效应越强，表体比越大，在无序体调制的表面上表面缺陷作用增强而引起的.对电荷(Eu3+-O2-)迁移态和多声子过程另外两种无辐射通道也进行讨论. 关键词： 纳米Gd2O3:Eu3+ 强度参数 辐射与无辐射弛豫 量子效率     

纳米晶Y2O3:Eu3+红色荧光体的发光性质研究

研究了纳米晶Y2 O3:Eu3 红色荧光体的发光性质。结果表明 :该荧光体最大激发峰位于 2 5 2 6nm ,最大发射峰位于 6 13 4nm ,随着团聚尺寸的增加、煅烧温度的提高和助熔剂的加入 ,Y2 O3:Eu3 红色荧光体的发光强度增大 ;包膜工艺消除了纳米晶Y2 O3:Eu3 红色荧光体的表面缺陷和悬挂键 ,改善了其发光特性。     

蓝色长余辉光致荧光粉的研究

高温固相反应合成了蓝色长余辉光致荧光材料CaAl2O4∶Eu2 ,Nd3 ,La3 ,激发后在暗室中观察,余辉的颜色为蓝色。进行了添加辅助激活剂的实验,首次在CaAl2O4∶Eu2 ,Nd3 中添加La3 。测定了该长余辉材料的激发光谱、发射光谱、余辉亮度和可视余辉时间,并对长余辉发光机理进行了探讨。余辉发射光谱的峰值波长为440nm,可视余辉时间达到18h以上。波长为280~380nm的光都可将该材料激发。实验结果表明,添加辅助激活剂La3 ,延长了CaAl2O4∶Eu2 ,Nd3 的可视余辉时间。在CaAl2O4∶Eu2 ,Nd3 ,La3 中,Eu2 是发光离子,Nd3 和La3 是辅助激活剂,发射光谱由Eu2 的激发态4f65d到基态4f7的电子跃迁产生。     

Ln7O6(BO3)(PO4)2:Eu(Ln=La,Gd,Y)的VUV-UV激发和辐射发光

本文报道了Ln 7O6(BO3)(PO4)2:Eu(Ln=La,Gd,Y)在VUV-UV区的激发光谱及Eu3+在可见区的发射光谱.其激发光谱包括基质在真空紫外区的激发带和激活剂离子在紫外区的Eu3+-O2-电荷迁移带,随La3+,Gd3+,Y3+离子半径逐渐减小,Eu3+-O2-电荷迁移带的重心位置逐渐向高能量方向移动,Gd7O6(BO3)(PO4)2:Eu和Y7O6(BO3)(PO4)2:Eu在真空紫外区的吸收与Eu3+-O2-电荷迁移带位于紫外区的吸收的比值要高于在La7O6(BO3)(PO4)2:Eu中的这个比值.激发能可被基质吸收,传递给激活剂离子,得到Eu3+的红光发射.在Gd7O6(BO3)(PO4)2:Eu中,5D0→7F1的发射强度较强,在Y7O6(BO3)(PO4)2:Eu中,5D0→7F2和5D0→7F3的跃迁较强.     

Eu3+掺杂Bi2O3-TeO2-B2O3-ZnO玻璃光谱性质

测量了Eu3+（1 mol%）掺杂(60-χ)Bi2O3-χ TeO2-30B2O3-10ZnO（χ＝5,10,20,30，摩尔百分比）玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱以及声子边带谱.根据稀土离子Eu3+光学跃起矩阵元的特点，从发射光谱获得了Eu3+光学跃起的J-O参数Ω2与Ω4.结果显示,强度参量Ω2随着Bi2O3量的增加与TeO2量的减少而减小，表明材料的对称性提高， Eu-O键强减弱，共价性减弱.随着Bi2O3量的增加，电－声子偶合减弱,材料的热稳定性大幅度提高.     

基质发光材料Na5Eu(MoO4)4和NaEu(MoO4)2的制备和发光

本文研究了化学计量的基质发光材料Na5Eu(MoO4)4和NaEu(MoO4)2.它们都属于四方晶系,空间群为I41/α .NaEu(Mo04)2属于白钨矿(scheelite)结构,一个晶胞中有2个分子式NaEu(MoO4)2(z=2);而Na5Eu(Mo4O)4属于类自钨矿(scheelite-like)结构,一个晶胞中有4个分子式Na5Eu(MoO4)4(z=4).X射线衍射确定的晶胞常数,对Na5Eu(MoO4)4,α=1.1439nm和c=1.1486nm(密度d计算=4.01g/cm3,z=4);对NaEu(MoO4)2,α=0.5236nm和c=1.1439nm(密度d计算=5.24g/cm3,z=2).由差热法和X射线衍射法确定了Na2MoO4-Eu2(MoO4)3的相图.Na5Eu(MoO4)4分解为NaEu(MoO4)2的温度是700℃.本文确定了制备纯 Na5Eu(MoO4)和NaEu(MoO4)2的方法,并研究了上述两种材料的激发光谱和发光光谱.确定了用X射线粉末衍射谱和发光光谱鉴别Na5Eu(MoO4)4和NaEu(MoO4)2的方法.在365nm紫外光激发下,Na5Eu(MoO4)4的发光比Na5Eu(WO4)4的强得多,在室温下,Na5Eu(MoO4)4,NaEu(MoO4)2和Na5Eu(WO4)4的相对发光积分亮度比为3.8:3.2:1.0.     

Al替代对β-Ga2 O3∶Cr3＋结构与发光性能影响

高温固相法制备了（Ga1- x Alx ）2 O3∶Cr3＋（x＝0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）系列荧光粉。X射线衍射分析表明Al3＋含量增加后,物相依然保持β-Ga2 O3的相。此外随着Al离子含量的逐渐增加,高衍射角峰位向右移动表明Al离子进入了β-Ga2 O3晶格中。激发光谱中258,300,410和550 nm左右的峰位分别对应基质Ga2 O3的带与带的吸收跃迁、电荷迁移带跃迁、Cr3＋的4 A2→4 T1以及4 A2→4 T2跃迁。随着Al离子掺杂量的增加,激发光谱峰位都呈现出不同程度的蓝移现象,这分别是由于基质的带隙能量、C r3＋与配体之间的电负性以及晶场强度增大所导致的。在发射光谱中,随着Al3＋替代Ga3＋,Cr3＋的发光由宽带发射变为窄带发射,这是由于Al3＋的掺入改变了Cr3＋周围的晶场,从而Cr3＋的红光发射由原来的4 T2→4 A2变为2 E→4 A2跃迁发射。Al离子掺杂改善了样品的长余辉发光特性,并且Al离子含量达到0.5时显示出较长时间的肉眼可见的近红外余辉发射。热释发光曲线显示材料中具有合适的陷阱能级,这也是材料产生长余辉发光的原因。     

白光LED用红色发光粉LiGd(MoO_4))2:Eu~(3+)的制备和发光特性

采用高温固相法制备了LiGd1-xEux(MoO4)2钼酸盐红色发光粉,利用XRD和发光光谱技术对粉体进行了性能表征。结果表明:该系列发光粉均为四方晶系的白钨矿结构,能够被近紫外光(395nm)有效激发,产生Eu3+的5D0→7F2特征跃迁红光发射(616nm)。x=0.4时,即LiGd0.6Eu0.4(MoO4)2样品的发光强度超过商用红粉Y2O2S:Eu3+发光强度的5倍,虽然比未加入Gd样品LiEu(MoO4)2的发光强度略低,但LiGd0.6Eu0.4-(MoO4)2样品的组分中却减少了60%的Eu用量,明显降低了原料成本,更具实用价值,有希望成为白光发光二极管的红色发光材料。     

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。     

红色荧光粉Ca_4(La_(1-x-y)Gd_xY_y)_(1-n)O(BO_3)_3∶nEu~(3+)的发光和优化

用高温固相法合成了红色荧光粉Ca4(La1-x-yGdxYy)1-nO(BO3)3∶nEu3+(LnCOB∶Eu,Ln=La1-x-y-GdxYy),并对其在真空紫外至可见范围的发光性质进行了系统的研究,找出发光较好的组分范围并与某些商品红色荧光粉进行了比较。LnCOB∶Eu在254 nm紫外线激发下的发射光谱为Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征跃迁。监测其最强的5D0→7F2发射线,其激发光谱在250 nm左右有一个宽的激发带,归属于Eu-O电荷迁移带,适于用254 nm汞线激发;在300~450 nm有一些弱的归属于Eu3+的f-f跃迁的锐吸收峰;在真空紫外区184~188 nm附近有一个宽带,为基质吸收带,并可能包含了Eu3+的f-d跃迁。在Ca4GdO-(BO3)3∶Eu3+的激发光谱中,还包含了Gd3+的8S7/2→6GJ跃迁,此跃迁增强了荧光粉在184~188 nm附近的激发强度。     

碱金属改性的纳米氧化锌基荧光材料

研究了Zn （NO3）2·6H2O、CO （NH2）2、R-C6H4-SO3Na、Eu2O3和LiNO3为原料,通过均匀沉淀法制备了Eu3＋、Li＋共掺杂的纳米ZnO材料,并通过改变Li＋的掺杂比例来研究纳米氧化锌基材料的发光性能,用XRD、紫外和荧光等分析手段对样品进行表征.结果表明：制得的纳米粉体粒径在50nm左右,引入Li＋后增强了纳米ZnO∶Eu3＋材料的紫外可见光吸收和红色发光性能,且与Li＋的掺杂浓度有关,当Li＋∶Eu3＋的摩尔比为0.6时,其在601nm处的特征峰最强.     

Yb3+-Tm3+共掺钨钼酸盐纳米晶体的发光特性

以聚乙二醇为络合剂,采用水热法制备了发光性能优越的Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体。改变稀土掺杂量并生产不同掺杂量的BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征。结果表明,BaGd2(WO4)0.5-(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+纳米晶属四方晶系,粒径在25~40nm之间,使用Hitachif-4500分光光度计分析样品,发现当Yb3+/Tm3+为4∶1、Yb3+离子浓度为6.0%时,BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+的发光效率最高。当Tm3+离子发生1G4→3H6跃迁时会产生可见光发射,对应于光谱图中475nm处的蓝光;当Tm3+离子发生1G4→3F4跃迁时产生的可见光发射,对应于光谱图中650nm处的红光。光谱图像及泵浦功率的双对数曲线表明,其中蓝光发射是三光子发射过程,红光发射是双光子发射过程。样品的量子产率接近0.9%。Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体的发光性能优异,具有很高的应用价值。     

纳米晶Gd2O3∶Eu3+的制备及发光性能

采用低温燃烧合成法制备了Gd2O3∶Eu3 纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光光谱仪分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明,改变甘氨酸与稀土离子的比例(G/M)、退火温度可以制备出不同结构和晶粒尺寸的Gd2O3∶Eu3 纳米晶.在退火温度为800℃,G/M等于0.83和1.0时,均得到了纯立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶,随着G/M的增加,Gd2O3∶Eu3 从立方相逐渐向单斜相转变.粉末的晶粒尺寸随着退火温度的增高而增大,晶粒尺寸在10～30 nm之间.立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶主发射峰位置在612 nm(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生了红移.     

(Y,G d)(P,V)O_4∶Eu~(3+)荧光粉的发光特性

采用高温固相方法合成了(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 ,经X射线结构分析确定为四方晶系,体心结构,空间群为I41/amd[141]。研究了(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 在VUV及UV激发下的光谱特性,讨论了激活剂Eu3 的浓度对发光亮度的影响。(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 荧光粉的发射主峰在619 nm,证明Eu3 离子占据了非反演对称中心的位置。在(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 (监控619 nm)的激发谱,有一个中心位于156 nm的吸收带,它属于基质的吸收带。将(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 的发光性能与PDP商用红粉(Y,Gd)BO3∶Eu3 进行了比较。(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 的发射主峰在619 nm,比发射主峰为593 nm的(Y,Gd)BO3∶Eu3 色纯度好,是一种很有应用前景的发光材料。