Study of enhanced red emission from Sm(Sal)3Phen ternary complexes in Poly Vinyl Alcohol film

In the present work, dinuclear complexes of salicylic acid (Sal) and 1,10-phenanthroline (Phen) were synthesized with different concentrations of Samarium ion (Sm³⁺) in Poly Vinyl Alcohol (PVA) polymer films and their structural and spectroscopic properties were investigated. Judd-Ofelt theory has been employed to estimate the several radiative parameters for SmCl₃ and Sm(Sal)₃Phen complex in PVA polymer film which are in fairly agreement between the experimental and the theoretical values supporting the J-O theory. Photoluminescence properties of the complex have been studied on 355 nm and 400 nm excitations in steady state as well as in time domain. On the basis of the UV-Vis absorption, FT-IR absorption, excitation, emission spectra and decay curves, spectroscopic properties of these films were studied and the photophysics involved was explained in terms of energy transfer and the RE encapsulation effect.     

邻菲绕啉对Tb(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)水杨酸二元配合物荧光强度的影响研究

通过分析邻菲绕啉与Tb(Ⅱ)、Eu(Ⅱ)水杨酸二元、三元配合物的多种谱留数据、证实由于邻菲绕啉的最低三重态与Tb(Ⅱ)、Eu(Ⅱ)离子的第一激发态能级差的不同,使得邻菲绕啉够增强Eu(Ⅱ)离子的水杨酸二元配合物的荧光强度而减弱Tb(Ⅱ)离子的水杨酸二元配合物的荧光强度。     

稀土配合物RE(TPTZ)Cl_3的合成、表征及荧光性能研究

首次以2,4,6-三吡啶基三嗪（TPTZ）与Sm, Eu, Tb和Dy氯化物反应,合成四种单一稀土配合物以及Tb分别1∶1掺Gd, Y, La的三种异核配合物。经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导率、红外光谱、紫外光谱和差热-热重测定表明,配合物的组成分别为RE（TPTZ）Cl3·3H2O（RE=Sm, Eu, Tb, Dy）和Tb0.5Ln0.5（TPTZ）Cl3·3H2O（Ln=Gd, Y, La）;TPTZ作为三齿配体与稀土离子配位,即中心环提供一个N原子,两个吡啶环分别提供一个N原子;配合物中3个水分子与稀土离子配位,1个Cl-在外界,2个在内界,为1∶1型电解质;配合物内外界可能为[RE（TPTZ）（H2O）3Cl2] Cl,稀土离子的配位数为8。配合物的荧光光谱测试表明,四种单一稀土配合物中,Tb配合物发光最强;三种1∶1掺杂异核Tb配合物荧光强度大于纯Tb配合物,表明Y3＋, La3＋和Gd3＋都可以敏化Tb3＋的发光,其中Gd3＋的敏化作用最强,Y3＋次之,La3＋最差。     

水杨酸-Tb3+(Gd3+)络合物的高效发光

合成了水杨酸-Tb3+和水杨酸-Tb3+(Gd3+)高效发光材料.通过发射光谱、激发光谱和荧光衰减时间的测定,观察到了水杨酸根与Tb3+之间的能量传递,并获得了高效发光.以Gd3+代替4/5摩尔的Tb3+也得到较好的结果.     

邻菲绕啉对Tb（Ⅲ）、Eu（Ⅲ）水杨酸二元配合物荧光强度的影响研究

通过分析邻菲绕啉与Ｔｂ（Ⅱ）、Ｅｕ（Ⅱ）水杨酸二元、三元配合物的多种谱留数据、证实由于邻菲绕啉的最低三重态与Ｔｂ（Ⅱ）、Ｅｕ（Ⅱ）离子的第一激发态能级差的不同，使得邻菲绕啉够增强Ｅｕ（Ⅱ）离子的水杨酸二元配合物的荧光强度而减弱Ｔｂ（Ⅱ）离子的水杨酸二元配合物的荧光强度．     

掺铈、钆、铽的三磷酸镧的合成及其光谱

本文首次采用溶液沉淀法合成了一系列LaP3O9:Ce、Gd、Tb磷光体.经X射线结构分析表明、它们是较纯的LaP3O9相,系环状结构,属于正交晶系,其晶胞参数为a=11.19(Å),b=8.54(Å),c=7.28(Å).测定了这些化合物的激发和发射光谱、相对亮度及Ce3+的荧光寿命,观察到在此基质中Ce3+与Gd3+光谱重叠,它们之间存在着一定的相互作用,Ce3+能有效地敏化Tb3+,从而大大地增强Tb3+的发射,LaP3O9:Ce、Tb可能成为一种新的高效绿色发光材料.在Ce-Tb共掺的体系中加入少量Gd却使发光亮度稍有下降,这可能是由于Gd3+的竞争吸收和独立发射所致.从Ce3+的荧光寿命变化可知,Ce3+对Gd3+的能量传递较弱,而Ce3+对Tb3+则很有效.     

Ultraviolet upconversion emissions of Gd3+

Under 980 nm excitation, upconversion (UC) emissions in the UV range of 270-320 nm were observed in nanocrystals Y(0.795-x)Gd(x)Yb(0.2)Tm(0.005)F(3) (x=0, 0.1, 0.2, 0.5, and 0.795), which were synthesized through a hydrothermal method. These UC emissions can be assigned to the transitions of (6)I(J), (6)P(J)-->(8)S(7/2)(Gd(3+)), and (3)P(0)/(1)I(6)-->(3)H(6) (Tm(3+)). The energy transfer from Tm(3+) to Gd(3+) plays a crucial role in populating the excited states of Gd(3+). The shortest wavelength of upconverted emission converted from the infrared region was demonstrated here.     

Pr3+、Tb3+共掺的NaGdF4和GdB3O6的VUV荧光性质

分别制备了单掺和双掺Pr³⁺和Tb³⁺的NaGdF₄和GdB₃O₆等材料,研究了其真空紫外荧光性质。发现在VUV光的激发下,Gd³⁺离子在Pr³⁺和Tb³⁺的能量传递过程中起着重要的作用。Gd³⁺离子不存在时,Pr³⁺和Tb³⁺之间没有明显的能量传递过程。当体系中加入Gd³⁺离子后,Pr³⁺将大部分能量传递给中间体Gd³⁺,Gd³⁺再将能量传递给Tb³⁺,实现了将Pr³⁺的近紫外光转化为Tb³⁺的绿色光的转换过程。     

绿色荧光粉Gd2Ba3B3O12:Tb3+的发光性能研究

采用高温同相法制备了一系列Gd<,2>Ba<,3>B<,3>O<,12>:Tb<'3+>绿色荧光粉,借助X射线粉末衍射仪(XRD)、真空紫外光谱和荧光光谱仪(VUV-UV)对样品的物相、发光性能进行了表征.结果表明,Tb<'3+>作为发光中心全部进入到基质Gd<,2>Ba<,3>B<,3>O<,12>的品格中并占据Gd...     

BaMgF4中Gd3+的光谱以及Gd3+和Tb3+离子之间的能量传递

本文在室温下研究了BaMgF4氟化物中Gd3+和Tb3+离子的荧光光谱以及它们之间的能量传递。在BaMgF4中Gd3+可以直接将激发能传递给Tb3+离子:在Tb3+(4f75d)-Gd3+(4f)-Tb3+(4f8)能量输运过程中,Gd3+离子可起中间体作用。     

均苯三甲酸铽掺杂(钇、钆)配合物的合成及荧光性质

以均苯三甲酸(H₃BTC)为配体,用水热法合成了系列稀土掺杂发光配合物,通过元素分析,EDTA滴定,红外光谱等确定了其组成为Tb_(1-x)Ln_xBTC·0.5H₂O(Ln=Y,Gd,x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)。研究了配合物的荧光性质。该类配合物均能发出Tb3+的特征荧光,并且不发光的Y3+和Gd3+的掺入使配合物的荧光强度得到了增强,这可能是由于分子内能量传递的结果。Tb3+受到敏化作用而使荧光增强,但发射峰的位置基本上没有发生变化。在Tb3+的4个发射峰中5D₄→7F₅(544nm)处的发射峰强度最强,并在此条件下确定了掺杂离子的最佳掺入量,当Tb3+∶Y3+=0.5∶0.5, Tb3+∶Gd3+=0.3∶0.7时Tb_(1-x)Ln_xBTC·0.5H₂O(Ln=Y,Gd)的荧光强度最强。同时发现在最佳掺入量条件下Gd3+对Tb3+的敏化程度大于Y3+对Tb3+的敏化程度。     

Dy3+对Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响

采用高温熔融法制备了Dy3+或Tb3+单掺和Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃。通过对傅里叶变换红外光谱、透射光谱、光致激发和发射光谱、X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线的分析,研究Dy3+与Tb3+之间的能量传递关系以及Dy3+对Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响。实验结果表明：Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃具有较高的密度和良好的可见区透过率,玻璃的网络结构是由[SiO₄]四面体和[AlO₄]四面体连接构成。在紫外光激发时,Dy3+单掺玻璃的发光源于Dy3+的4F_9/2→6H_15/2(483 nm),6H_13/2(576 nm)的跃迁发射,而Tb3+单掺玻璃的发光则源于Tb3+的5D₄→7F₆(489 nm),7F₅(544 nm),7F₄(586 nm)和7F₆(623 nm)的跃迁发射。对于Dy3+/Tb3+共掺玻璃,发射光谱则主要由Tb3+的荧光发射组成。通过对不同波长紫外光激发的发射光谱分析发现,Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中存在多种形式的能量传递。在以Dy3+的特征激发452 nm为激发波长时,Tb3+单掺玻璃的发光很弱。但随着Dy3+的引入,通过4F_9/2(Dy3+)→5D₄(Tb3+)的能量传递,Tb3+发光得到敏化增强。Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度随着Dy₂O₃含量的增多而增强,Dy₂O₃含量为1 mol%时达到最大,更高Dy₂O₃含量的样品由于Dy3+的浓度猝灭,减少了向Tb3+的能量传递,发光强度减弱。当激发波长减小到350 nm时,Dy3+和Tb3+均被激发到更高的能级6P_7/2(Dy3+)和5L₉(Tb3+),此时除了4F_9/2(Dy3+)→5D₄(Tb3+)的能量传递外,还出现了5D₄(Tb3+)→4F_9/2(Dy3+)的能量回传。Dy3+掺杂浓度较低时,Dy3+→Tb3+能量传递作用较强,Tb3+发光得到敏化增强。随着Dy₂O₃含量的增多,Tb3+→Dy3+能量传递作用增强。当Dy₂O₃含量超过0.4 mol%时,Tb3+→Dy3+能量传递强于Dy3+→Tb3+能量传递,减少了Tb3+的辐射跃迁发光,因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度开始减弱。由于Gd3+向Dy3+或Tb3+均可进行有效的能量传递,因此在以Gd3+的特征激发274 nm为激发光时,Dy3+/Tb3+共掺玻璃中出现了Dy3+和Tb3+对Gd3+传递能量的竞争。随着Dy₂O₃含量的增多,Tb3+所获得的能量不断减少,同时伴随着Tb3+→Dy3+能量回传和Dy3+之间的无辐射交叉弛豫作用,Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度不断减弱。对Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中Tb3+的5D₄→7F₅荧光衰减曲线分析还发现,随着Dy₂O₃含量的增多,Tb3+的荧光寿命从2.24 ms缩短到1.15 ms,曲线从单指数形式变为双指数形式,进一步证明玻璃中存在5D₄(Tb3+)→4F_9/2(Dy3+)的能量回传。X射线激发发射光谱显示,Dy3+的引入对Tb3+激活闪烁玻璃的辐射发光具有很强的负面影响,而这种负面影响不足以通过Dy3+→Tb3+能量传递来弥补,因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的辐射发光强度随着Dy₂O₃含量的增多而不断减弱。由此可见,在Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃中,不宜将Dy3+作为敏化剂,用于增强Tb3+的发光。     

硼酸盐玻璃中某些稀土离子的浓度效应及其能量传递过程

本文系统地报道了硼酸盐玻璃中Ce3+、Sm33+、Eu3+、Ga3+、Tb3+、Dy3+浓度效应,观察到Eu3+、Gd3+、Tb3+在硼酸盐玻璃中随浓度增加其发光强度增强,而Ce3+、Sm3+、Dy3+当其浓度增加到一定数值后,发光强度反而减弱,初步探讨了不同浓度效应的原因.本文还观察到硼玻璃中某些稀土离子对Eu3+、Tb3+离子发光的敏化作用,及讨论了Gd3+和Eu3+、Tb3+之间的能量传递过程,计算其能量传递的效率和几率.估计了能量传递的规律机理.     

CaAl3BO7：RE(RE=Ce,Gd,Tb)中稀土离子的光谱特性

采用固相反应法合成了CaAl₃BO₇RE(RE=Ce,Gd,Tb),研究了Ce³⁺,Gd³⁺和Tb³⁺的光谱特性。发现铈离子周围存在较强的晶场,使基态的4f能级劈裂较大,从而导致铈离子的特征发射峰重叠较大;Ce³⁺的5d能级明显低于Gd³⁺的⁶I、⁶P能级;Ce³⁺和Tb³⁺之间存在有效的能量传递。     

Cool White Light Emission in Dysprosium and Salicylic Acid Doped Poly Vinyl Alcohol Film Under UV Excitation

Dysprosium (Dy) and Salicylic acid (Sal) doped Poly Vinyl Alcohol (PVA) films have been successfully prepared by solution cast technique. The absorption, excitation, emission and lifetime analysis of the samples have been carried out. Judd–Ofelt theory has been used to estimate several parameters for DyCl₃ and Dy(Sal)₃Phen in PVA polymer film which show fair agreement between the experimental and the theoretical values supporting the J–O theory. A combination of blue and yellow emissions in Dy_x(Sal)₃Phen co-doped PVA samples makes one perceive cool white light when excited by ultraviolet light. Energy transfer (ET) from Sal to Dy³⁺ is investigated by directly observing the luminescence intensity of Dy³⁺ in the Dy_x(Sal)₃Phen co-doped PVA samples which is much stronger than that in the DyCl₃ in PVA which is further confirmed by lifetime studies with different concentrations of Dysprosium ion (Dy³⁺). The generation of white light with chromaticity coordinates (0.30, 0.34) makes it potential material for white LED and display devices.     

Ultraviolet upconversion fluorescence from 6D(J) of Gd3+ induced by 980 nm excitation

Ultraviolet upconversion emissions of 246.2 and 252.8 nm from (6)D(J) levels of Gd(3+) ions were observed in GdF(3): 10% Yb(3+), 0.7% Tm(3+) nanocrystals under 980 nm excitation from a laser diode. The (6)D(J) levels of Gd(3+) ions can be efficiently populated by energy transfer processes of Yb-->Tm-->Gd and Yb-->Gd. A six-photon upconversion process was confirmed by the dependence of 252.8 nm emission intensity on the pumping power. The upconversion mechanism in the six-photon process was discussed based on excited state absorption of Gd(3+) ions, cross relaxation energy transfer between two excited Gd(3+) ions, and energy transfer between Gd(3+) and Yb(3+) or Tm(3+) ions.     

高掺杂Ce3+,Tb3+在正硼酸盐中的发光特性及能量传递

本文利用纳秒技术和一般光谱学技术系统地研究了Ce3+,Tb3+离子在LnBO3(Ln=La,Gd和Y)中的发光特性和能量传递机制.发现在La1-xCexBO3中Ce3+离子的浓度在0.1mol以上才出现明显的浓度猝灭.故对敏化剂Ce3+可以高浓度掺杂.本文对高掺杂下材料的发光特性,Ce3+到Tb3+能量传递的规律和机制进行了系统研究.给出了在正硼酸盐中绿色发光材料的最佳配比.     

紫外激发Ba_2SiO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)的发光性能

采用高温固相法合成了可被紫外光激发的Ba_2SiO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)荧光粉。考察了激活离子掺杂量等因素对发光性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、荧光(FL)光谱和荧光寿命曲线对所合成样品的结构和发光性能进行表征,研究了Gd~(3+)和Tb~(3+)的特征吸收波长激发Ba_2SiO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)的发光性能。在275 nm(Gd~(3+):8S7/2→6IJ)激发下,检测到了Tb~(3+)的特征发射。通过对比不同Tb~(3+)掺杂量下Gd~(3+):~6P_(7/2)能级的衰减曲线,发现随着Tb~(3+)掺杂浓度的增加,该能级的荧光寿命不断缩短,表明样品中存在Gd~(3+)→Tb~(3+)的能量传递,传递方式为无辐射共振能量传递。在244 nm(Tb~(3+):4f~8→4f~75d~1)激发下,Gd~(3+)的掺入使得Tb~(3+)的~5D_3能级的发射逐渐减弱,5D4能级的发射增强。Gd~(3+)的掺入使得544 nm(~5D_4→~7F_5)处的特征发射增强了59%~128%,结合荧光衰减曲线得出Gd~(3+)的掺入对Tb~(3+)能级中~5D_3→~5D_4与~7F_6→~7F_0交叉驰豫有促进作用。     

稀土配合物掺杂凝胶的原位光声光谱研究及其共发光效应

采用溶胶-凝胶方法,制备了Ln(Sal)₃·H₂O(Ln3+∶La3+, Nd3+, Tb3+; Sal: 水杨酸) 稀土配合物掺杂的二氧化硅凝胶样品。首次采用光声光谱对稀土配合物在凝胶中的形成进行研究。结果表明,经110 ℃热处理后,Tb3+, La3+和Nd3+配合物掺杂的凝胶样品在配体吸收处的光声强度依次明显增强;而对仅在室温陈化、干燥的湿凝胶样品,其配体吸收处的光声强度几乎完全相同。研究发现,未经适当的热处理过程凝胶样品中稀土配合物尚不能形成。结合荧光光谱,分析了凝胶中稀土离子配位环境的变化和稀土配合物的形成。首次发现了稀土芳香羧酸配合物掺杂凝胶的共发光效应,考察Tb_0.8Gd_0.2(Sal)₃·H₂O和Tb_0.8Nd_0.2(Sal)₃·H₂O配合物掺杂的凝胶样品,发现Gd3+离子的引入了增强了凝胶样品中Tb3+的发光效率,而Nd3+离子的引入明显减弱了凝胶中Tb3+的发光,并对共发光效应可能的机理进行了讨论。     

芳羧酸功能化的聚苯乙烯与Tb(Ⅲ)离子形成的 高分子-稀土配合物的荧光发射性能

通过大分子反应将苯甲酸(BA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得芳羧酸功能化的聚苯乙烯PSBA。以PSBA为大分子配基, 以邻菲啰啉(Phen)为小分子配体, 与Tb(Ⅲ)离子配位, 分别制备了二元配合物PS-(BA)₃-Tb(Ⅲ)与三元配合物PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₂及PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₃,采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光谱(UV) 对配合物进行了表征, 深入研究了配合物(溶液与薄膜)的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSBA与Tb(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物均能发射出很强的Tb(Ⅲ)离子特征荧光, 即键合在PSBA侧链的配基BA能有效地敏化Tb(Ⅲ)离子的荧光发射。与二元配合物相比较, 以小分子Phen为第二配体所形成的两种三元配合物具有强度更高的荧光发射。