CaO-SiO2-B2O3:Sm2O3玻璃的合成及Sm3+发光性质研究

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3Sm2O3玻璃, 探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的吸收光谱, 并研究了其发光性质. 在CaO-SiO2-B2O3Sm2O3玻璃体系中观察到了Sm3+的发射光谱. 样品的发射光谱有3个主要荧光发射峰, 峰值波长分别为568, 605, 650 nm, 其中最强峰为605 nm,可见发射起源于Sm3+离子4f电子的f-f跃迁. 其中568 nm对应于4G5/2→6H5/2跃迁、 605 nm对应于4G5/2→6H7/2跃迁、 650 nm对应于4G5/2→6H9/2跃迁, 光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光, 从而增强红光的发射强度. 可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃.     

溶胶-凝胶法制备掺Eu3+的SiO2玻璃的结构及发光性

利用溶胶-凝胶技术制备了掺不同量Eu3+和不同退火温度下的SiO2凝胶和玻璃,通过在不同退火温度下样品的激发光谱、发射光谱、红外光谱和差热-热重曲线,研究了掺Eu3+的SiO2玻璃材料的结构和发光性能。结果显示当Eu3+的掺杂量大于1.86%（质量分数）,Eu3+的发光强度趋于稳定,当样品的退火温度大于300℃时,SiO2凝胶玻璃中吸附的水已基本除净,此时显示出Eu3+的特征发射光谱,谱带位置分别是614,596,588,577nm,分别归属于5D0-7F2,5D0-7F1,5D0-7F0跃迁,对应的激发光谱显示6个峰,位置分别是318,362,380,393,412,462nm,说明300～500℃是凝胶向玻璃转变的关键温度,而水对Eu3+的发光有强烈的淬灭作用。     

CaO-SiO_2-B_2O_3∶Sm_2O_3玻璃的合成及Sm~(3 )发光性质研究

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3∶Sm2O3玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的吸收光谱,并研究了其发光性质。在CaO-SiO2-B2O3∶Sm2O3玻璃体系中观察到了Sm3 的发射光谱。样品的发射光谱有3个主要荧光发射峰,峰值波长分别为568,605,650nm,其中最强峰为605nm,可见发射起源于Sm3 离子4f电子的f-f跃迁。其中568nm对应于4G5/2→6H5/2跃迁、605nm对应于4G5/2→6H7/2跃迁、650nm对应于4G5/2→6H9/2跃迁,光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度。可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃。     

近紫外激发Sm3+与Sr2+,Ba2+,Bi3+共掺杂的La1/3NbO3的发光性质

通过高温固相反应合成了La1/3NbO3∶Sm3+荧光粉.样品的荧光光谱表明,La1/3NbO3∶Sm3+荧光粉最强的激发带在406 nm,对应于Sm3+的6H5/2→4K11/2跃迁,属于近紫外区(365～410 nm).当激发波长为406nm时,样品的最强发射峰位于596 nm,是由Sm3+的4G5/2→6H7/2跃迁而产生的.因此,La1/3NbO3∶Sm3+可以作为基于近紫外激发的白光发光二极管(LED)的红光材料.而且,La位共掺杂Sr2+,Ba2+和Bi3+使样品的荧光强度大大增加,在最佳掺杂浓度时的量子产率分别为5.4%,7.5%和5.3%.     

Sm(OPr~i)β_2配合物掺杂改性醇酸树脂油墨基质的发光性能

合成了稀土钐配合物Sm(OPri)β2,并与油墨用改性醇酸树脂等复配,考察不同β-二酮如α-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、二苯甲酰甲烷(HDBM)、乙酰丙酮(HAA)对油墨基质的荧光性能的影响。紫外光谱(UV)结果表明,掺杂稀土配合物后,217nm处的紫外吸收峰显著增强。荧光光谱(FS)表明,掺杂配合物Sm(OPri)(DBM)2或Sm(OPri)(AA)2,油墨基质主要呈现位于460nm附近醇酸树脂荧光发射峰;而掺杂Sm(OPri)(TTA)2配合物在365nm波长激发下,在562nm、598nm、644nm处发射较强的Sm3+离子4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2,4G5/2→6H9/2跃迁的特征荧光。     

新型长余辉发光材料SrMgSi2O6:Eu2+,Ln3+的制备及性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土离子掺杂的Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+,Ln0.043+(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Dy)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:掺杂了不同稀土离子的SrMgSi2O6:Eu2+,La3+的晶体结构均为网方品系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于400 nm处,次激发峰佗于415 nm处,发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于470 nm附近,是典型的Eu2+的4F5d_4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度及余辉性质有所差别,其中Dy3+是最理想的共掺杂稀土离子,Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+Dy0.043+的余辉时间最长,可达4 h;而Sm3+最差,Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+,Sm0.043+的余辉亮度最低,余辉时间最短.     

Sr2SiO4:Eu3+发光材料的制备及其光谱特性

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4:Eu3+发光材料. 测量了Sr2SiO4:Eu3+材料的激发与发射光谱, 发射光谱主峰位于618 nm处;监测618 nm发射峰时, 所得激发光谱主峰分别为320、397、464 和518 nm. 研究了Sr2SiO4:Eu3+材料在618 nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化情况. 结果显示, 随Eu3+浓度的增大, 发射峰强度先增大; 当Eu3+浓度为7%时(x), 峰值强度最大; 而后随Eu3+浓度的增大, 峰值强度减小. 在Eu3+浓度为7%的情况下, 研究了电荷补偿剂Li+的掺杂浓度(x(Li+))对Sr2SiO4:Eu3+材料发射光谱强度的影响. 结果显示, 随x(Li+)的增大, 材料发射光谱强度先增大后减小, 当x(Li+)为8%时, 峰值强度最大.     

Sr2SiO4∶Dy3+材料制备及发光特性

采用高温固相法制备了Sr2SiO4∶Dy3+发光材料. 在365 nm紫外光激发下, 测得Sr2SiO4∶Dy3+材料的发射光谱为一个多峰宽谱, 主峰分别为486, 575和665 nm; 监测575 nm的发射峰, 所得材料的激发光谱为一个多峰宽谱, 主峰分别为331, 361, 371, 397, 435, 461和478 nm. 研究了Dy3+掺杂浓度对Sr2SiO4∶Dy3+材料发射光谱强度的影响. 研究结果显示, 随着Dy3+浓度的增大, 黄、蓝发射峰比值(Y/B)也逐渐增大; 随着Dy3+浓度的增大, 575 nm发射峰强度先增大后减小. 加入电荷补偿剂Li+, Na+和K+均提高了Sr2SiO4∶Dy3+材料的发射光谱强度, 其中以Li+的情况最为明显.     

Li2Sr0.995-xSiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉的晶体结构与发光特性

采用高温固相反应法在还原气氛下制备了Li2Sr0.995-x SiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉。利用X射线衍射仪、荧光光谱仪和紫外可见分光光度计对样品的晶体结构、激发光谱、发射光谱与荧光衰减寿命以及漫反射光谱进行测试分析。实验结果表明:所制得的样品为单一相的Li2SrSiO4晶体结构化合物。Li2Sr0.995-x SiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉的激发光谱均呈现出宽激发带,其中最强的激发峰位于408 nm左右。在此波长激发下可得到峰值位于570 nm左右的宽波段单峰发射光谱,其对应于Eu2+离子4f65d1→4f7电子跃迁。La3+掺杂Li2SrSiO4:Eu2+荧光粉基质产生了晶格缺陷[2La·Sr·V″Sr],其可以吸收光能并将能量传递给发光中心离子Eu2+,进而增强Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+荧光粉的发光强度。漫反射光谱和荧光衰减寿命测试结果也证实La3+掺杂能够增加Eu2+的激发态吸收能量,延长发光中心Eu2+离子荧光衰减寿命。     

Tb掺杂SiO2-B2O3-NaF玻璃的制备及发光性质

使用正硅酸乙酯、硼酸和氟化钠为前驱体,0.10 mol•L-1TbCl3溶液为掺杂剂,通过溶胶-凝胶方法制备了Tb3＋掺杂的SiO2-B2O3-NaF玻璃,研究了Tb3＋在SiO2-B2O3-NaF体系中的发光性质,结果显示发光体能产生强的绿色发光(544 nm),归属于Tb3＋的5D4—7F5电子跃迁.Tb3＋含量不同时,除发光强度不同外,其发射光谱基本相同,并且在低掺杂Tb3＋样品和低退火温度样品中检测到了来自5D3跃迁产生的峰,其跃迁随Tb3＋掺杂浓度的增加和退火温度的升高而发生猝灭,这种现象归因于5D3－5D47F6—7F0和/或5D3—7F07F6—5D4跃迁中发生了交叉弛豫现象.Tb3＋在SiO2-B2O3-NaF玻璃中的激发光谱由一个宽峰和一系列窄峰组成,宽峰最大波长位于230 nm,对应于Tb3＋的4f 8—4f 75d 1跃迁,一系列窄峰位于300～380 nm处,归属于4f 8跃迁,所有发光材料的XRD和TEM测试显示材料是非晶态的.     

Temperature dependent luminescence characteristics of Sm3+-doped silicate glass

We report here on the optical characterisation of Sm3+ (5 wt%): SiO2 + Al2O3 + Li2O + Na2O + MgO glass from the measurements of optical absorption spectra (at 300 K), total luminescence spectra (10-300 K) and fluorescence lifetimes (10-300 K) of the prominent emission transitions of the Sm3+ ions. Besides its spectral properties, physical and nonlinearity characterising property parameters have also been computed to understand the optical dispersive power of this glass. By the application of Judd-Ofelt parameters (omega(lambda)) of the measured absorption spectrum, the radiative transition probability factors (A) and stimulated emission cross-section (sigma(p)E) of the observed fluorescent levels have been analysed. Both emission intensity and measured lifetimes of the prominent luminescent transition (4G(5/2) --> 6H(7/2)) concerning Sm3+-glass has been showing a descending trend with the rise in temperature with N2-laser (337.1 nm) as the source of excitation.     

Yb3+/Tm3+掺杂的NaY(WO4)2纳米晶的制备及发光特性

以聚乙二醇为配位剂,用水热法制备出纳米级上转换发光粉Yb3+和Tm3+共掺杂的NaY(WO4)2。研究了不同cYb/cTm对上转换发光强度的影响,实验表明当cYb/cTm=5∶1时,上转换发光强度最强。用XRD,SEM确定了Yb3+和Tm3+共掺杂的NaY(WO4)2是四方晶系,其粒径在25~35 nm范围,且分散均匀。用980 nm半导体激光器(LD)对其进行激发,在室温下观察到了365 nm附近紫外发射峰、456 nm,476 nm附近的蓝光发射峰和648 nm附近的红光发射峰,分别对应于Tm3+离子的1D2→3H6,1D2→3F4,1G4→3H6和1G4→3F4的跃迁。根据泵浦功率与发光强度的关系得出紫外发射峰、蓝光和红光发射均为双光子过程。     

Optical characterization of Sm3+ and Dy3+:ZnO-PbO-B2O3 glasses

Here, we present the results of the analysis of Sm(3+) or Dy(3+) (0.5 mol%) ions doped heavy metal oxide (HMO)-based zinc lead borate (ZLB) glasses. Optical measurements such as absorption, emission spectra, lifetimes, XRD, DSC profiles have been carried out. The emission spectrum of Sm(3+):ZLB has shown the emission transitions of (4)G(5/2)-->(6)H(5/2) (563 nm), (4)G(5/2)-->(6)H(7/2) (598 nm), (4)G(5/2)-->(6)H(9/2) (646 nm), (4)G(5/2)-->(6)H(11/2) (708 nm) with lambda(exc): 401 nm ((6)H(5/2)-->(4)F(7/2)). In the case of the Dy(3+):ZLB glass, emission transitions of (4)F(9/2)-->(6)H(15/2) (485 nm), (4)F(9/2)-->(6)H(13/2) (575 nm) and (4)F(9/2)-->(6)H(11/2) (664 nm) with lambda(exi): 447 nm ((6)H(15/2)-->(4)I(15/2)) have been identified. Energy level schemes relating to the emission mechanisms involved in Sm(3+) and Dy(3+) glasses have been given.     

Cooperative energy transfer frequency upconversion in Tb3+/Yb3+-codoped oxyfluoride glasses

In this report, we investigate the cooperative energy transfer frequency upconversion in Tb3+/Yb3+-codoped SiO2-Al(2)O(3)-Na2O-ZnF(2) oxyfluoride glasses under 980 nm diode laser excitation. The influence of both Tb3+ and Yb3+ concentration on the emission bands were investigated. With a lower Tb3+ concentration, the emission bands around 381, 416 and 438 nm, and 489, 545, 587 and 623 nm associated with (5)D(3), (5)G(6)-->(7)F(J) (J=6, 5, 4) and (5)D(4)-->(7)F(J) (J=6, 5, 4, 3) transitions were observed. However, only (5)D(4)-->(7)F(J) (J=6, 5, 4, 3) transitions appear in a higher Tb3+ concentration. The integrated upconversion luminescence intensity was examined when the temperature of sample was varied from 40 to 450 K. The dependence of the upconversion emission intensity upon the excitation power was also examined, and the upconversion mechanisms were discussed.     

一种上转换白光荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了上转换白光荧光粉AlF3-YbF3:Er3+/Tm3+。通过XRD物相分析可知:上转换白光荧光粉AlF3-YbF3:Er3+/Tm3+是由三方AlF3相和正交YbF3相组成;利用发射光谱研究了该荧光粉的上转换发光性能,并且分析了当固定Er3+离子掺杂浓度时,Tm3+离子掺杂浓度对上转换白光荧光粉AlF3-YbF3:Er3+/Tm3+色度的影响,进而提出其上转换能量传递机制。结果表明:在980 nm激光激发下,波长为410 nm的紫光峰、550 nm的绿光峰和660 nm的红光峰分别对应于荧光粉中Er3+离子的2H9/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级的跃迁,而波长为360 nm的紫外光峰、450 nm的蓝光峰、700 nm的红光峰,分别对应于荧光粉中Tm3+离子的1D2→3H6,1G4→3H6和1G4→3F4能级的跃迁,Er3+离子发出的光与Tm3+离子发出的光最终混合成色坐标为x=0.32,y=0.36的白光。此外,通过980 nm半导体激光器和EPM 2000 Dual-channel Joulemeter/Power meter测得该荧光粉最大上转换效率为6.90%。