溶胶-凝胶法制备Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)∶Cr_(0.01)~(3+),Pr_(0.03)~(3+),Yb_(0.3)~(3+)纳米长余辉材料及其表面修饰的研究

以Ga(NO_3)_3·8H_2O、Zn(NO_3)_2·6H_2O、Pr(NO_3)_2·6H_2O、GeO_2、Yb(NO_3)_3·5H_2O、Cr(NO_3)_2·9H_2O为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Cr~(3+),Pr~(3+),Yb~(3+)共掺杂的Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)长余辉纳米材料(PLNPs)。利用XRD,SEM,激发发射图谱,余辉曲线测试确定1000℃煅烧,保温3 h时,基质Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)已形成。Yb~(3+)掺杂百分比为0.3时,样品的发光性能最好。Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)∶Cr_(0.01)~(3+),Pr_(0.03)~(3+),Yb_(0.3)~(3+)纳米长余辉材料在波长为267 nm的紫外线激发下发射出中心波长为745 nm的深樱桃红色光,此时晶粒粒径约为150 nm;随着Yb3+掺杂百分比的增加,晶粒粒径逐渐变小。通过FT-IR,Zeta电势,激光粒度测试,TEM及悬浮实验测试表明,PEG修饰PLNPs后,可观察到明显的核壳结构,水合粒径约为155 nm;水溶性大大增加,0.3 mg/m L的浓度下其悬浮时间超过48 h,这表明PEG包裹PLNPs成功。     

Li+掺杂ZnO基荧光粉的制备、性能研究及其表面包覆

采用草酸根沉淀法制备ZnO∶ Eu3+荧光粉,探讨了Li+对Eu3+的敏化作用,并研究了SiO2的表面包覆对ZnO∶Eu3,Li+荧光粉性能的影响.采用XRD、IR、SEM、PL等分析了样品的物相、形貌及发光性能.结果表明:K+的掺杂能有效的增强Eu3+与ZnO之间的能量传递,提高其发光性能.而表面包覆SiO2使ZnO∶ Eu3+,Li+荧光粉的晶粒间团聚减小,并对其激发光谱产生影响.     

NaY(Mo/WO4)2∶Eu3+红色荧光粉的合成和发光性能

利用固相法合成了Eu3+掺杂的NaY(Mo/WO4)2红色荧光粉,并用对所获得的样品进行了XRD和激发-发射光谱表征.研究发现随着Eu3+掺杂量逐渐增加,发光强度随之变化.当Eu3掺杂浓度为30mo1;,荧光粉具有最强的发光强度.荧光粉能被395 nm波长紫外光有效激发,发射光谱主要体现为Eu3+的5 D0→7F2电偶极跃迁的红光发射,因此适合于解决白光LED缺乏红光成分而导致的显色性差问题.研究发现适量的W6+取代Mo6+,不但可以提高荧光粉的发光强度,而且有利于改善材料的色纯度.W6的最佳掺杂浓度为10at;.在395 nm激发下,NaY(Mo0.9W0.1O4)2∶Eu3+荧光粉的色度坐标为(0.666,0.331),优于传统商业红色荧光粉Y2O2S:Eu3+.     

水热法合成ZnO∶Ho,Yb发光粉及其上转换发光特性

采用低温水热法合成了Ho3+,Yb3+和Li+共掺杂ZnO上转换荧光粉.研究了Ho3+,Yb3+和Li+的掺杂摩尔比对样品的结构、形貌和上转换发光强度的影响,讨论了其上转换发光机理.结果表明:所制备的ZnO∶Ho,Yb粉体为六方纤锌矿结构的亚微米(500 nm)棒,相比未掺杂样品尺寸增加,表面不再光滑.在980 nm激光(LD)激发下,ZnO∶1.2mol; Ho,4mol; Yb,5mol; Li样品发出较强的绿光上转换发射.     

Tb3+-Eu3+共掺杂2ZnO·2.2B2O3·3H2O的制备和发光性能

采用水热法合成了Tb3+和Eu3+共掺的2ZnO.2.2B2O3.3H2O红色荧光粉。通过固定Eu3+的掺杂浓度为3%(物质的量比:Eu∶Zn=3%),改变Tb3+的掺杂浓度(2%～15%),研究Tb3+掺杂浓度对红色荧光粉晶相结构和光学性能的影响。用X射线衍射和荧光光谱仪对样品的结构和发光性能进行表征,结果表明:随着Tb3+掺杂浓度的升高,样品由晶态向无定形的玻璃态转变;Eu3+的发光强度也逐渐增强;Tb3+与Eu3+之间存在能量传递的过程,且当采用不同的激发波长(220 nm和393 nm)激发时,其能量传递的过程也不一样。     

γ-LiAlO2基红色荧光粉溶胶-共沉淀合成与表征

采用溶胶-共沉淀方法合成了γ-LiAlO2基红色荧光粉,用TG-DSC、XRD、SEM、FL等检测手段对样品进行了表征.结果表明:样品为具有四方晶系结构的γ-LiAlO2晶型,粒度分布均匀,粒径为2～3 μm.其荧光性能与热处理温度及Eu,Li的掺杂浓度密切相关,掺杂的γ-LiAlO2荧光粉呈现出Eu的特征发射,其发射主峰位于613 nm处,对应于Eu的5D0→7F2跃迁.     

CaCO3基红色荧光粉的合成及其光谱性能分析

采用水热法合成CaCO3: Eu3+和CaCO3: Eu3+, Li+红色荧光粉,研究了掺杂离子对样品的物相、晶粒形貌和光谱性质的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)和荧光光谱(PL-PLE)等手段表征样品的性能.结果表明:样品均为三角晶系的方解石结构;Eu3+作为发光中心取代了基质CaCO3中Ca2+的位置;Li+作为电荷补偿剂有助于Eu3+更好的进入到基质的晶格中,提高样品的发光性能;样品CaCO3: Eu3+ 和CaCO3: Eu3+,Li+的最大激发峰分别位于254 nm(Eu3+-O2-的电荷迁移跃迁)和396 nm(7F0→5L6跃迁),其最强发射峰分别位于 616 nm和610 nm,均为电偶极跃迁5D0→7F2,属于红色发光.     

白光LED用Ca0.5-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+红色荧光粉的合成及发光性能研究

采用溶胶-凝胶燃烧法合成了不同Sr2+掺杂浓度的Ca0.5-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)红色荧光粉,分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分光光度计对荧光粉的结构、微观形貌和发光特性进行表征.结果表明,在500℃低温下煅烧4h可得到纯白钨矿结构的Ca05WO4∶Eu0.253+Li0.25+荧光粉,且荧光粉的颗粒随着煅烧温度的升高而增大,800℃合成的晶粒尺寸比较均匀,平均粒径在1～2 μm左右.Ca0.5-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+系列荧光粉均可以被393 nm和464 nm有效激发,其发射主峰值位于615 nm,属于Eu3的5D0→7F2跃迁.同时还系统研究了Sr2+的不同掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响.Ca05-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+荧光粉中Sr2+的最佳掺杂浓度为x取0.15.     

LaP3O9∶Eu3+荧光粉的制备及发光性能研究

以La2O3、Eu2O3和(NaPO3)6为原料,采用共沉淀法制备了LaP3O9∶Eu3+荧光粉,并对其发光性能进行了分析。结果表明:该荧光粉的最强吸收峰位于391 nm处;两个发射峰分别位于587 nm和616 nm处,且两峰发光强度相近,说明Eu3+在LaP3O9∶Eu3+晶体场中处于具有非反演中心对称的格位;与LaPO4∶Eu3+荧光粉相比LaP3O9∶Eu3+发出的红光色饱和度更高;Eu3+在LaP3O9∶Eu3+晶体荧光粉中的掺杂浓度为8at%时,发光强度最大。     

不同方法制备的ZnO∶Eu3+及其发光性质的研究

分别利用高温固相法、共沉淀法以及燃烧法合成了六方晶系纤锌矿结构的ZnO∶ Eu3+荧光粉,探讨了近紫外光激发下不同方法获得样品的发光性质.当监测Eu3+610 nm发射时,观测到200 ～ 250 nm和370 nm两处宽带,分别对应于Eu-O电荷迁移和ZnO.在近紫外光激发下,这些粉体材料都具有来自Eu3+的5D0-7Fj组态内跃迁线状发射以及与基质缺陷相关的宽带发射.比较不同的合成方法的样品发光,发现不同合成方法能量传递效率不同.固相法合成的材料ZnO∶ Eu3+中引入Li+有利于ZnO向稀土Eu3的能量传递的进行.由于在近紫外区的有效吸收,此材料在近紫外激发发光二极管的应用上良好前景.     

莫来石陶瓷超滤膜的制备与表征

以正硅酸乙脂(TEOS)和Al(NO_3)_3·9H_2O为主要原料,聚乙烯醇(PVA)和甘油为添加剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍涂覆法在管状α-Al_2O_3支撑体上制备莫来石陶瓷超滤膜.采用XRD、SEM、N2吸附法、渗透通量和截留分子量测定等方法对制备的超滤膜进行了结构和性能表征.结果表明,莫来石单相溶胶浓度为0.28 mol/L、pH=2.0、PVA和甘油加入量分别为1.5 wt;和6 wt;时,经三次涂覆和1200 ℃保温2 h烧成后,可获得表面结构均匀平整、不开裂的莫来石超滤膜;制备的莫来石超滤膜平均孔径为8.4 nm,厚度约1.8 nm,其平均纯净水渗透通量和聚乙二醇(PEG)截留分子量分别为46.8 L·m~(-2)·h~(-1)·(10~5 Pa)~(-1) 和9 kDa.     

具有三维开放骨架结构的亚硝酸锌{[Zn(NO_2)_3]~-·H_3O~+·H_2O}_n的溶剂热合成与晶体结构

本文通过溶剂热法合成出一种具有三维开放骨架结构的亚硝酸锌化合物{[Zn(NO_2)_3]~-·H_3O~+·H_2O}_n(Zn1). 通过XRD、IR、拉曼光谱、TG和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.X射线单晶衍射分析表明:该化合物属三方晶系,空间群为R-3c,晶胞参数a=b=c=0.8814(6) nm,α=β=γ=55.51(2)°,V=2.0394(2) nm~3.Z=12,R_ 1=0.0325,wR_ 2=0.0829,GOF=1.077.Zn1的三维开放骨架结构由NO-2~-的O原子连接邻近的Zn原子构成,沿[100]和[110]方向上呈现八元环孔道.     

微波水热法合成硅酸钇纳米晶

以硝酸钇、硅酸钠和氢氧化钠为主要原料,采用一种新方法-微波水热法可控合成了硅酸钇纳米晶.研究了起始溶液配比,合成温度及退火温度对硅酸钇的影响.采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对粉体进行了表征.结果表明:随着合成温度的升高,Y_2SiO_5的含量增加.低温退火处理有助于提高硅酸钇微晶的结晶程度.选不同配比的溶液体系,经微波水热150 ℃作用10 min后,得到的前驱体于900 ℃下保温2 h,最终可获颗粒尺寸分别为400~600 nm、200~400 nm和400~600 nm的Y_2SiO_5、Y_(4.67)(SiO_4)_3O和Y_2Si_2O_7三种晶型的纳米晶,且其晶型最佳.     

Y_2O_3:Er~(3+)上转换纳米纤维的制备与性质研究

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Y(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维,将其在适当的温度下进行热处理,得到Y_2O_3∶Er~(3+)上转换纳米纤维.XRD分析表明,PVA/[Y(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维为无定型,Y_2O_3∶Er~(3+)上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.SEM分析表明,PVA/[Y(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维的平均直径约为130 nm;经过600 ℃焙烧后,获得了直径约60 nm Y_2O_3∶Er~(3+)上转换纳米纤维.TG-DTA分析表明,当焙烧温度高于600 ℃时,PVA/[Y(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为80;.FT-IR分析表明,PVA/[Y(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维的红外光谱与纯PVA的红外光谱基本一致,600 ℃时,生成了Y_2O_3∶Er~(3+)上转换纳米纤维.该纤维在980 nm激光激发下发射出中心波长为522 nm、561 nm的绿色和658 nm的红色上转换荧光,对应于 Er~(3+)的~2H_(11/2)/~4S_(3/2)→~4I_(l5/2)跃迁和~4F_(9/2)→~4I_(l5/2)跃迁.对Y_2O_3∶Er~(3+)上转换纳米纤维的形成机理进行了讨论,该技术可以推广用于制备其他稀土氧化物上转换纳米纤维.     

{[Ln(H_2O) _2(O_2CCH_2CH_2CO_2) _3]·H_2O}_n (Ln=Eu(Ⅲ),Sm(Ⅲ)的合成、晶体结构及荧光性质

用溶剂热法合成了稀土-有机配位聚合物{[Ln(H_2O) _2(O_2CCH_2CH_2CO_2) _3]·H_2O}n (Ln=Eu(Ⅲ),Sm(Ⅲ)).采用红外光谱、X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明:两个晶体同属于单斜晶系,空间群为C2/c,含铕配位聚合物1的晶体结构参数为:a= 2.000(04) nm,b=0 .7780(02) nm,c=1.387(03) nm,α=90 °,β=121.58(3) °,γ= 90 °,V＝1.838(66) nm~3,Z＝4,F(000)=1344, M_r= 706.18, D_c= 2.551 Mg/m~3, μ=6.839 mm~(-1), R_1=0.0357, ωR_2=0.1012;含钐配位聚合物2的晶体结构参数为:a = 2.0072(02)nm,b = 0.7822(26)nm,c= 1.3901(61) nm,α = 90°,β = 121.5840°,γ = 90 °,V＝1.8593(3) nm~3,Z＝4,F(000)=1336,M_r= 70296,D_c= 2.511 Mg/m~3,μ= 6.333 mm~(-1),R_1=0.0210,ωR_2=0.0498.同时研究了它们的固体荧光性能.     

有机锡配合物{[~nBu_2Sn(OOCC_5H_3(NO_2)_2)]_2O}_2的合成、谱学表征和晶体结构

以3,5-二硝基苯甲酸和二丁基氧化锡为原料,合成了一种新的有机锡配合物{[~nBu_2Sn(OOCC_5H_3(NO_2)_2)]_2O}_2,并对其进行了元素分析、红外光谱表征和X射线单晶衍射.结果表明:该配合物属三斜晶系,P_ī空间群,a=1.0705(2) nm,b=1.3333(3) nm,c=1.4360(3) nm,α=68.892(3) °,β=78.297(3) °,γ=80.285(3) °, V=1.8620(7) nm~3 , Z=1, dc=1.613 g/cm~3 , μ=1.406 mm~(-1), F(000) =908, R_1=0.0408, wR_2=0.0948.该化合物分子是以Sn_2O_2四元环为中心,对称的二聚体结构,内外环锡原子均为五配位的畸变三角双锥构型.     

前驱液pH值对2ZnO·2.2B2O3·3H2O∶Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用水热法,通过氨水调节前驱液的pH值,制备了一系列2ZnO.2.2B2O3.3H2O∶Eu3+样品。对所制备的样品进行X射线衍射和荧光光谱分析。研究结果表明:前驱液的pH值影响2ZnO.2.2B2O3.3H2O的结晶程度,在中性条件下制备的样品结晶度最好。当前驱液的pH=5.7时,激发光谱中的Eu-O电荷迁移带的峰位波长最大(262 nm),这可能是由于在此条件下合成的样品中Eu-O键长最长。发射光谱表明:当前驱液的pH>5.7时,Eu3+的发射光谱中的红橙比(I614/I589)随pH值的增大而增大,且当前驱液的pH值在5.7～6.9区间,红橙比(I614/I589)随pH值的增大的速率要比pH值在6.9～9.3之间增加的速率要快。另外,随着pH值的增大,样品的发光强度呈先增大后减小的变化趋势。当前驱溶液pH=8.1时,样品的发光强度最大。     

双核Cu(Ⅱ)乙二醇双(α-氨基乙基)醚四乙酸配合物的合成、表征及晶体结构

本文采用CuCl_2和乙二醇双(α-氨基乙基)醚四乙酸在甲醇和水溶液中合成了双核铜配合物,通过元素分析、红外光谱对配合物进行了表征,利用X单晶射线衍射仪测定了其结构.结构解析表明,该标题配合物属三斜晶系,空间群C2/c,晶胞参数a=2.0984(10) nm,b=0.7535(3) nm,c=1.3555(6) nm;α=90 °,β=90.8980(10) °,γ=90 °,V=2.1432(16)nm~3,Z=8,Dc=1.783 g.cm~(-3),F(000)=1184,μ=2.059 mm~(-1),最终偏差因子(对I＞2σ(I)的衍射点),R_1 = 0.0216,wR_2=0.0654,对全部衍射点R_1= 0.0249,wR_2=0.0664.在该配合物中,每个配体分别与两个中心金属离子螯合作用.每个铜离子均采用扭曲的三角双锥结构,分别与配体中的一个N原子,末端两个羧基上的氧原子以及两个水分子配位.     

白光发光二极管用CaAl2B2O7:Eu3+微晶的发光性质

利用高温固相法合成了CaAl2B2O7:Eu3+微晶.X射线衍射分析表明我们得到了纯相的CaAl2B2O7基质.样品在近紫外光和蓝光激发下能发出红光.发射光谱的主峰位于614nm,对应于Eu3+的5D0→7F2跃迁.激发光谱中两个主峰位于401nm和471nm,分别与紫外和蓝光LED相匹配.并研究了电荷补偿剂和Eu3+的浓度对样品发光强度的影响.所有掺入电荷补偿剂(Li+,Na+和K+)样品的发光强度都比没有掺入电荷补偿剂的样品高.其中掺入Li+的样品的发光强度最高.Eu3+的最佳浓度为6;.CaAl2B2O7:Eu3+是一种有应用前景的白光LED用红色荧光粉.     

微观结构对Eu:Ti纳米材料光学性能的影响

以TiO_2∶Eu纳米颗粒为原材料,采取水热和高温(700 ℃)退火的方法合成了铕掺杂钛纳米棒(简写成Eu∶Ti 纳米棒).其结构和光学性能用场发射扫描电镜,显微共聚焦激光拉曼光谱,稳态荧光以及寿命谱进行表征.场发射扫描电镜图片显示纳米棒的直径大约为30 nm,长度大约为300~600 nm.显微共聚焦激光拉曼光谱测试结果表明纳米棒中含有部分锐钛矿结构.稳态荧光光谱显示纳米棒的发光强度明显比纳米颗粒的强度强,而且发光谱线也不同.检测Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁(发光峰位在612 nm)的发光强度,采用394 nm激发,发现纳米棒的寿命比纳米颗粒的长120 μs.