Sr_(4-x)Mg_xSi_3O_8Cl_4∶Eu~(2 )荧光粉的发光特性和晶格环境研究

利用VanUitert公式讨论了Sr4 Si3O8Cl4 ∶Eu2 中Eu2 的晶格环境 ,并采用高温固相法合成了Eu2 激活的氯硅酸镁锶Sr4 -xMgxSi3O8Cl4 荧光粉 ,实现了发射光从蓝绿 蓝紫色的变化。X射线衍射实验和荧光光谱数据表明 ,Mg2 的掺杂使Sr4 -xMgxSi3O8Cl4 基质中的晶格环境发生改变 ,从而出现两种不同Eu2 的发光中心。     

Eu^2＋，Mn^2＋共激活碱土镁硅酸盐基红色荧光粉的发光性能

制备了以R3MgSi2O8(R＝Ba，Sr，Ca)为基，Eu^2 ，Mn^2 共激活的红色荧光粉并研究了其荧光性质。分别以Ba3MgSi2O8，Sr3MgSi2O8，Ca3MgSi2O8为基质时，由于晶体场环境不同，发光强度、发射峰产生相应变化。研究了以(Ba，Sr)3MgSi2O8为基的荧光粉中Ba，Sr相对量，及Eu^2 ，Mn^2 浓度对发光性质的影响并探讨了Eu^2 ，Mn^2 在基质中所处格位；结果表明，红光是由基质中处于九配位的Eu^2 将能量传递给八面体六配位的Mn^2 ，而由Mn^2 所发射的。     

锶铝比对稀土掺杂铝酸锶物相及发光性能的影响

用拟薄水铝石溶胶凝胶法成功制备了SrAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 长余辉发光材料，样品无需球磨。XRD结果表明：当锶铝摩尔比Sr／Al＞0．3时，发光基质主相为SrAl2O4，杂质相为Sr4Al2O7，Sr／Al比值继续降低至0．25，发光相则以Sr4Al14O25为主，此时杂质相中含有Sr4Al2O7和Dy4Al2O9。Sr4Al2O7相对SrAl2O4：Eu^3 ，Dy^3 的发光性能影响很大，而对Sr4Al14O25：Eu^2 ，Dy^3 的发光性能影响不大。Dy4Al2O9对SrAl2O4和Sr4Al14O25发光主相的发光性能影响都不大。光谱检测结果表明SrAl2O4：Eu^2 ，Dy^3 发光光谱是中心位于520nm的带状谱。余辉检测结果表明发光主相为SrAl2O4和Sr4Al14O25时，光衰曲线符合I=ct^-n规律，n值分别为n=1．081和n=1．079。     

微乳液法制备MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料及其发光性能

采用微乳液法合成了MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）长余辉发光材料，并对其晶体结构和发光性能进行了比较与讨论。XRD分析表明，所合成的Ca2O4：Eu^2＋，Dy^3＋，SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为单斜晶系结构，BaAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为六方晶体结构。MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料的激发光谱都为一宽带连续谱，表明从紫外至可见光均可有效的激发该材料。发射光谱的发射波长峰值分别为440nm（M=Ca），520nm（M=Sr）和496nm（M=Ba）。对应的发光颜色分别为蓝色、黄绿色和蓝紫色。余辉衰减曲线分为快衰减、中间过渡衰减和随后极长的慢衰减过程，符合双曲线方程I=At^-n，余辉亮度与时间顺序为Sr〉Ca〉Ba。     

La2CaB10O19：Eu^3＋的VUV—VIS范围光谱的研究

研究了La2CaB10O19:Eu^3 红色发光材料的高分辨发射光谱和UV－VUV激发光谱，根据发射光谱和荧光寿命，认为进入晶格的Eu^3 占据了两种格位，一种Eu^3 占据了与O^2-离子十配位的La^3 的格位，另一种Eu^3 则占据了与O^2-离子八配位的Ca^2 的格位，又从激发光谱的分析中，得到Eu^3 的电荷迁移带（CTB）是峰值位于244mm的带，而位于130－170nm之间的成份复杂的宽带包括硼酸盐基质的吸收带和Eu^3 的f-d跃迁的结论。     

基质组成对铕激活碱土金属铝硼酸盐萤光体发光特性的影响

以Ca^2 或Ba^2 离子取代SrAl2B2O7:Eu^2 中的Sr^2 ,合成了（Sr,Ba)Al2B2O7:Eu^2 与（Sr,Ca)Al2B2O7:Eu^2 等两系列不同基质组成的萤光体,探讨基质组成对SrAl2B2O4:Eu^2 萤光体发光特性的影响。光致发光光谱研究表明：源自于4f^65d^1→4f^7跃迁的Eu^2 放射峰波长（λem)对晶体场强度变化极为敏感,随Ba^2 掺杂浓度递增,λem呈现蓝移;而随Ca^2 掺杂浓度递增,λem则呈现红移。讨论了MAl2B2O7:Eu^2 光致发光光谱与萤光衰减特性对基质组成的依存性。     

钙钛矿型La0.8Sr0.2FeO3中的晶格氧用于甲烷选择氧化制取合成气

 用自燃烧法制备了钙钛矿型La0．8Sr0．2FeO3催化剂．用H2－TPR考察了催化剂表面的氧消耗过程，用程序升温表面反应（TPSR）研究了甲烷与催化剂表面氧物种的反应，用在线质谱脉冲反应和甲烷／氧切换反应研究了催化剂的晶格氧选择氧化甲烷制合成气．结果表明，催化剂上存在两种氧物种，无气相氧存在时，强氧化性氧物种首先将甲烷氧化为CO2和H2O；而后提供的氧化性较弱的晶格氧具有良好的甲烷部分氧化选择性，可将甲烷氧化为合成气CO和H2（选择性可达95％以上）．在900℃下的CH4／O2切换反应结果表明，甲烷能与La0．8Sr0．2FeO3中的晶格氧反应选择性地生成CO和H2，失去晶格氧的La0．8－Sr0．2FeO3能与气相氧反应恢复其晶格氧．在合适的反应条件下，用La0．8Sr0．2FeO3催化剂的晶格氧代替分子氧按Redox模式实现甲烷选择氧化制合成气是可能的．     

Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋荧光粉的合成与发光特性的研究

采用碳酸盐前躯体高温分解法合成了Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Sr1-xZnxY2S4∶Eu^2＋和Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋红色荧光粉。XRD图谱表明,Zn^2＋掺杂量x〈0.2 mol时,粉末样品为CaFe2O4型正交晶体。Zn^2＋离子在Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋中的固溶量（xmol）对荧光粉的发射强度影响很大。随着Zn^2＋离子掺杂浓度的增加,Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋（SZYSEE）紫外区激发峰（200-413 nm）发生红移,并与可见光激发带（413-600 nm）形成一个连续的宽带谱,与紫外和GaN基LED芯片辐射都有良好的匹配性。当Zn^2＋掺杂量为0.1 mol时,SZYSEE的发光强度达到最大,其发光强度比未掺Zn2＋的增强10.7倍。Sr0.9Zn0.1Y1.76S4∶0.24Er^3＋,0.006Eu^2＋是一种潜在的白光LED用红色荧光粉。     

Eu^2^+激活的LiAl5O8和Al2O3的荧光性质

通过研究Eu^2^+在LiAl5O8和Al2O3基质中的荧光性质, 发现Eu^2^+在LiAl5O8和α-Al2O3基质中产生f→f跃迁发射, 在α-Al2O3和γ-Al2O3的混合相中Eu^2^+的f→f跃迁发射消失, 产生一新的带状发射。运用晶场和共价理论及晶体结构数据对实验结果进行详细讨论, 采用电负性平均化原理和Sanderson电负性标度计算基质中Eu^2^+所带分电荷及Eu-O键的离子性百分数, 合理地解释了实验结果。     

MO-RE2O3-B2O3(M=Mg,Ca,Sr,Ba;RE=La,Eu,Gd)玻璃的发光性质

在空气中采用高温固相反应方法合成的17MO－（8-x-y)-75B2O3-xGd2O3(MLBEG,M-Mg,Ca,Sr,Ba)玻璃，在紫外光（λex=350nm)激发下发射蓝光和红光，在绿色光（λex=532nm)激发下发射红光，电子自旋共振谱研究表明玻璃体系中有Eu^2 离子存在，蓝色区的宽带发射是Eu^2 离子的5d-4f跃迁发射：红色区的窄带发射是Eu^3 离子的5Do-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发射，发现玻璃中的碱土金属离子对Eu^3 /Eu^2 离子的比例有很大影响，选择不同的碱土金属离子可以调节玻璃蓝色光和红色光的相对发射强度，MLBEG玻璃的发光性质可用于转换太阳能，增强植物的光合作用。     

稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用

固体白光发光二极管将成为21世纪新一代的节能光源. 要实现白光发射的重要途径之一是利用稀土发光材料的荧光转换技术, 把InGaN半导体管芯发射的460 nm蓝光或400 nm近紫外光转换成白光. 分别就这两种管芯报道了我们研制的发射蓝、绿、黄、红等不同颜色的稀土发光材料： YAG：Ce, Ca1-xSrxS：Eu^2＋, Ga2S3：Eu^2＋, MGa2S4：Eu^2＋（M=Ca, Sr, Ba）, SrGa^2＋xS4＋y：Eu^2＋, （Ca1-xSrx）Se：Eu^2＋, SrLaGa3S6O：Eu^2＋, （M1, M2）10（PO4）6X2, （M1=Ca, Sr, Ba; M2=Eu, Mn; X=F, Cl, Br）, NaEu0.92Sm0.08（MoO4）2, 并报道了由它们制成的白光发光二极管的色坐标、相关色温和显色指数等参数.     

一种计算稀土材料陷阱深度的新方法

表征陷阱材料的主要物理量是陷阱深度, 准确计算出陷阱深度对于研究陷阱材料具有重要的意义. 从能带模型出发, 利用速率方程分析了整个热释光过程, 提出了一种计算稀土材料陷阱深度的新方法, 替代以往利用单分子或双分子近似计算陷阱深度的方法. 以SrAl2O4：Eu^2＋, Dy^3＋及Sr4Al14O25：Eu^2＋, Dy^3＋材料为研究对象, 计算了陷阱深度. 研究表明, 这种计算方法能更准确、真实地描述其物理过程.     

Sr5SiO4Cl6:Eu2+蓝白色荧光粉的发光特性研究

采用高温固相法合成了Sr5SiO4Cl6∶Eu^2＋荧光粉。该荧光粉在近紫外360 nm激发下,出现了峰值位于454 nm稍不对称的发射峰,对其进行Gaussian曲线拟合,分解得到了451和470 nm两个明显的发射峰。利用Van Uitert公式讨论了晶格环境对Eu^2＋发光中心能量状态的影响,得出451和470 nm发射峰为Eu^2＋分别占据九配位和八配位的Sr^2＋格位跃迁产生的。研究了烧结温度以及Eu^2＋含量对荧光粉发光强度的影响。     

Er^3＋铋铅锶玻璃吸收光谱和上转换光谱

采用溶胶-凝胶法合成了以Sr2MgSi2O7为基质，掺杂Eu^2 ，Dy^3 的长余辉发光材料，并表征其结构，激发-发射光谱和余辉衰减曲线。XRD分析表明，所合成的样品为Sr2MgSi2O7晶体结构。发光粉体的激发波长范围较宽，表明从紫外至可见光均可激发该发光材料。发射光谱主峰位于466nm。样品在自然光照射后持续发出明亮的蓝光，余辉时间持续8h以上。     

溶胶-凝胶法制备Sr2MgSi2O7：Eu^2＋，Dy^3＋长余辉发光材料

采用溶胶-凝胶法合成了以Sr2MgSi2O7为基质，掺杂Eu^2 ，Dy^3 的长余辉发光材料，并表征其结构，激发-发射光谱和余辉衰减曲线。XRD分析表明，所合成的样品为Sr2MgSi2O7晶体结构。发光粉体的激发波长范围较宽，表明从紫外至可见光均可激发该发光材料。发射光谱主峰位于466nm。样品在自然光照射后持续发出明亮的蓝光，余辉时间持续8h以上。     

Eu~(2+),Mn~(2+)共激活碱土镁硅酸盐基红色荧光粉的发光性能

制备了以R3MgSi2O8(R=Ba,Sr,Ca)为基,Eu2+,Mn2+共激活的红色荧光粉并研究了其荧光性质。分别以Ba3MgSi2O8,Sr3MgSi2O8,Ca3MgSi2O8为基质时,由于晶体场环境不同,发光强度、发射峰产生相应变化。研究了以(Ba,Sr)3MgSi2O8为基的荧光粉中Ba,Sr相对量,及Eu2+,Mn2+浓度对发光性质的影响并探讨了Eu2+,Mn2+在基质中所处格位;结果表明,红光是由基质中处于九配位的Eu2+将能量传递给八面体六配位的Mn2+,而由Mn2+所发射的。     

Sr,Ca掺杂对铝酸盐蓝色荧光粉性能的影响

采用高温固相反应法制备了掺杂Sr,Ca的碱土金属铝酸盐蓝色荧光粉。通过测试发现粉样的发光强度与热稳定性均有了较大提高。这与Sr,Ca取代BaMgAl10O17:Eu^2 中的部分Ba后晶体结构变化有关。掺杂少量的Sr,Ca后,所得荧光粉的晶格参数c变小,晶胞体积也随之变小。因此减小了对发光有害的缺陷浓度,并增加了粉样的热稳定性能。     

Eu:GGG纳米荧光粉体制备及其光学特性

采用液相共沉淀方法并在不同烧结温度下制得了Eu：GGG荧光粉体。用X射线衍射分析了样品的结构，计算了其晶格常数，为1．2371nm。室温下，测量了Eu：GGG的光致发射光谱、激发光谱和荧光衰减曲线。激发光谱在波长240～287nm的谱带内和393。。处有强的激发，分别来自于Eu^3＋O2^-间的电荷迁移态吸收和Eu“的^7F0→^5L6的跃迁吸收，同时在274nm处也出现了Gd^3＋的^8S7/2→^6I1的特征吸收。393nm激发下，591nm处的发射峰最强，对应Eu^3＋的^5D0→^7F1的磁偶极跃迁，可能由于部分Eu^3＋处于反演中心对称格位所致。随着烧结温度升高，Eu：GGG的发光强度增强，这可能由于随着烧结温度升高，样品晶粒尺寸变大，单位体积内被激发的Eu^3＋离子数增加引起，而591nm发光的荧光寿命变短，可能是由Eu^3＋离子的能量共振传递过程中发光被陷阱捕获所致。     

钙钛矿型La0.8Sr0.2FeO3中的晶格氧用于甲烷选择氧化取合成气

用自燃烧法制备了钙钛矿型La0.8Sr0.2FeO3催化剂。用H2－TPR考察了催化剂表面的氧消耗过程，用程序升温表面反应（TPSR）研究了甲烷与催化剂表面氧物种的反应，用在线质谱脉冲反应和甲烷／氧切换反应研究了催化剂的晶格氧选择氧化甲烷制合成气。结果表明，催化剂上存在两种氧物种，无气相氧存在时，强氧化性氧物种首先将甲烷氧化为CO2和H2O；而后提供的氧化性较弱的晶格氧具有良好的甲烷部分氧化选择性，可将甲烷氧化为合成气CO和H2（选择性可达95％以上）。在900℃一的CH4／O2切换反应结果表明，甲烷能与La0.8Sr0.2FeO3中的晶格氧反应选择性地生成CO和H2，失去晶格氧的La0.8Sr0.2FeO3能与气相氧反应恢复其晶格氧。在合适的反应条件下，用La0.8Sr0.2FeO3催化剂的晶格氧化替分子氧按Redox模式实现甲烷选择氧化制合成气是可能的。     

Ga2S3：Eu^2＋和SrGa^2＋xS4＋y：Eu^2＋系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3：Eu^2 和SrGa2S4：Eu^2 系列荧光粉。发现Ga2S3：Eu^2 的发射峰位于570nm附近，SrGa2S4：Eu^2 的发射峰位于535nm附近。同时进一步探讨了SrGa2 xS4 y：Eu^2 体系中，过量的Ga对发光的影响，通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中；通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4：Eu^2 发射峰的位移，而是增强其在400-520nm处激发峰的强度，从而增强Eu^2 在535nm处的发光强度。