以[Eu(PBrBA)3phen]和[Eu(PCBA)3phen]为探针的温敏漆制备及其性能对比

以氧化铕(Eu_2O_3)、对氯苯甲酸(PCBA)、对溴苯甲酸(PBrBA)和菲咯啉(phen)为原料制备了菲咯啉对氯苯甲酸铕[Eu(PCBA)_3phen]、菲咯啉对溴苯甲酸铕[Eu(PBrBA)_3phen]两种探针分子,并将这2种探针分子掺杂在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,制得Eu(PCBA)_3phen/PMMA和Eu(PBrBA)_3phen/PMMA温敏漆样品。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分度光度计和荧光光谱仪对探针分子的组成结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度敏感性进行了测试分析,研究了不同配体对探针分子发光性能和温敏漆性能的影响。结果表明,Eu~(3+)分别与对氯苯甲酸(PCBA)和对溴苯甲酸(PBrBA) 2种主配体配位,并且第二配体菲咯啉(phen)均参与了配位,成功合成了2种配合物。2种配合物均发出Eu~(3+)的特征荧光,其中以PBrBA为主配体的菲咯啉铕三元配合物具有更好的发光性能。此外,基于这2种探针分子制备的温敏漆在50～90℃范围内均具有温度猝灭性能,以Eu(PCBA)_3phen为探针制成的温敏漆温度敏感性更强。     

稀土离子掺杂铕三元配合物探针分子及其温敏漆的制备和性能研究

以氧化铕(Eu_2O_3)、氧化镝(Dy_2O_3)、氧化钇(Y_2O_3)、氧化钕(Nd_2O_3)、甲基丙烯酸(MAA)和邻菲罗啉(phen)为原料制备了Eu(MAA)_3phen,Eu_(0.5)Dy_(0.5)(MAA)_3phen,Eu_(0.5)Y_(0.5)(MAA)_3phen和Eu_(0.5)Nd_(0.5)(MAA)_3phen探针分子,并将不同探针分子分别加到甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)引发下聚合,制得一系列温敏漆样品。采用红外光谱仪、能量色散谱仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜对探针分子的结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征,研究了掺杂不同稀土离子对探针分子发光性能和温敏漆温度猝灭性能的影响。结果表明,稀土离子(RE~(3+))与MAA配位,phen参与了配位,且掺杂离子未改变Eu(MAA)_3phen结构,Y~(3+)对Eu(MAA)_3phen发光具有敏化作用,Dy~(3+),Nd~(3+)对Eu(MAA)_3phen发光具有不同程度的猝灭作用,所制备的温敏漆在25~65℃范围内均具有良好的温度猝灭性能。综合分析得出,以Eu_(0.5)Y_(0.5)(MAA)_3phen为探针分子的温敏漆具有更好的应用前景。     

以Eu(DBM)3Bipy为荧光探针的温敏漆的制备及性能表征

利用氯化铕(EuCl_3)、二苯甲酰甲烷(DBM)和联吡啶(Bipy)为原料合成了Eu(DBM)_3Bipy探针分子,并将探针分子掺入到甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)引发剂的作用下聚合,获得温敏漆Eu(DBM)_3Bipy/PMMA。采用红外光谱仪、紫外吸收光谱仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对探针分子的结构、形貌、发光性能和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征。红外及紫外吸收光谱分析发现稀土离子Eu3+与配体配位成键,成功合成Eu(DBM)_3Bipy探针分子;扫描电镜及能谱分析表明Eu(DBM)_3Bipy探针分子呈碎片状,大小约为150 nm,且主要由C、N、O和Eu四种元素组成;荧光光谱表明,在367 nm激发下,Eu(DBM)_3Bipy探针分子的最佳发射波长位于612 nm,且第二配体Bipy对Eu(DBM)_3的荧光发射具有增益作用。在不同温度下测试温敏漆的荧光发射特性,发现温敏漆Eu(DBM)_3Bipy/PMMA在40~90℃温度区间内具有良好的荧光温度猝灭特性,测温灵敏度最高的温度区间位于40~60℃。     

Dy3+，Eu3+共掺的LiGd(MoO4)2单一相荧光粉的合成、发光及能量传递

采用溶胶-凝胶法制备了LiGd(MoO_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)系列荧光粉。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、荧光光谱仪等对所得样品的结构、形貌和发光性能进行了表征,并研究了其能量传递机理。结果表明:白钨矿结构的Li Gd(Mo O_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉的形貌为不规则颗粒,其粒径为1.8μm。在354 nm近紫外光激发下,该荧光粉显示出Dy~(3+)的特征黄、蓝光发射和Eu~(3+)的特征红光发射。计算Dy~(3+)和Eu~(3+)的临界距离为1.383 nm,Dy~(3+)→Eu~(3+)之间能量传递机理为偶极-四极相互作用。通过调节Dy~(3+)、Eu~(3+)的掺杂浓度,荧光粉可实现暖白光发射。此外,详细研究了稀土离子(Dy~(3+),Eu~(3+))的掺杂浓度与荧光粉的色温值之间的关系。     

稀土钇掺杂Eu(TTA)3/PMMA温敏漆的制备及性能分析

本文以氯化铕、氯化钇、噻吩甲酰基三氟丙酮(TTA)为原料合成了钇掺杂Eu(TTA)3探针分子。将探针分子掺杂到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基质中,获得稀土钇掺杂Eu(TTA)3/PMMA温敏漆。采用IR、紫外吸收光谱和激发发射光谱对探针分子结构及温敏漆荧光特性进行了表征。红外光谱表明,稀土Eu(Y)与TTA形成配位键,且钇的掺入未改变Eu(TTA)3结构。紫外吸收光谱表明,探针分子的最佳吸收波段位于290~376 nm处。激发发射光谱表明,在340 nm激发下,温敏漆在614 nm处有最强发射峰,且钇对Eu(TTA)3发光具有增益作用,当钇含量为50%时,增益作用最强。不同温度下发射光谱表明,随着温度的升高,温敏漆的荧光发射强度逐渐减弱,说明温敏漆具有良好的温度猝灭特性,且掺入钇后温敏漆的测温灵敏度有所提高。     

不同探针分子温敏漆的制备及性能对比研究

利用氯化铕(Eu Cl3)、苯甲酸(BA)、菲咯啉(Phen)和2,2′-联吡啶(Bipy)为原料合成了Eu(BA)_3Phen和Eu(BA)_3Bipy两种配合物,并将两种配合物分别掺入甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)作用下引发聚合,获得不同探针分子的两种温敏漆Eu(BA)_3Phen/PMMA和Eu(BA)_3Bipy/PMMA。利用红外光谱、紫外吸收光谱和荧光光谱对两种探针分子及温敏漆的特性进行了表征,分析结果表明,探针分子Eu(BA)_3Phen的荧光强度明显强于Eu(BA)_3Bipy,相对应的两种温敏漆Eu(BA)_3Phen/PMMA与Eu(BA)_3Bipy/PMMA均有较好的温度猝灭特性,但是对比分析发现在25~35℃和35~45℃温度区间内温敏漆Eu(BA)_3Phen/PMMA的灵敏度较高,而在45~55℃和55~65℃温度区间内温敏漆Eu(BA)_3Bipy/PMMA的灵敏度较高,可见温敏漆在不同温度区间的测温灵敏度是不同的。     

Eu0.5La0.5（TTA）3/PMMA温敏漆的制备及性能研究

以氯化铕、氯化镧、噻吩甲酰基三氟丙酮(TTA)为原料合成了Eu0.5La0.5(TTA)3探针分子,将探针分子与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合后聚合,获得Eu0.5La0.5(TTA)3/PMMA温敏漆。采用红外光谱、扫描电镜、紫外吸收光谱及荧光光谱对探针分子及温敏漆性能进行了表征。红外光谱表明,Eu(La)与TTA形成配位键,且镧的掺入并未改变Eu(TTA)3结构;SEM照片显示探针分子为片状晶体;紫外吸收光谱表明,探针分子的最佳吸收波段位于226～381 nm处。340 nm激发下,发现温敏漆在613 nm处具有最强荧光发射峰,且镧的掺杂对Eu(TTA)3发光存在增益作用;不同温度下荧光光谱表明,随着温度的升高,温敏漆荧光发射强度逐渐减弱,说明温敏漆具有良好的温度猝灭特性。     

以不同铕配合物为探针分子的温敏漆制备及性能

以氧化铕(Eu_2O_3)、甲基丙烯酸(MAA)、水杨酸(HSal)、肉桂酸(HCA)和菲咯啉(Phen)为原料制备了Eu(MAA)3Phen、Eu(Sal)_3Phen和Eu(CA)_3Phen探针分子,并将不同探针分子分别加到甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)引发下聚合,制得一系列温敏漆样品。采用红外光谱仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜对探针分子的结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征,研究了不同配体对探针分子发光性能和温敏漆温度猝灭性能的影响。结果表明,探针分子Eu(MAA)3Phen的荧光强度明显高于Eu(Sal)_3Phen和Eu(CA)_3Phen,相应的3种温敏漆Eu(MAA)3Phen/PMMA、Eu(CA)_3Phen/PMMA和Eu(Sal)_3Phen/PMMA均有良好的温度猝灭特性,但是对比发现在55~65℃范围内Eu(MAA)3Phen/PMMA和Eu(CA)_3Phen/PMMA温敏漆的灵敏度较高,而在35~45℃范围内Eu(Sal)_3Phen/PMMA温敏漆的灵敏度较高,可见不同的温敏漆适用于不同的温度范围。     

Y_2O_3∶Eu~(3+),Dy~(3+)纳米荧光粉的白光发射性能

采用高温固相烧结法制备了系列Dy单掺杂、Eu,Dy共掺杂和Sr,Eu,Dy共掺杂的Y_2O_3纳米荧光粉.借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的晶体结构和形貌,优化了工艺过程和参数.系统测试了稀土掺杂Y_2O_3荧光粉的激发光谱和发射光谱.在330 nm光激发下,研究了Y_2O_3∶Eu~(3+),Dy~(3+)纳米荧光粉的白光发射特性,并通过调节Eu,Dy掺杂浓度,获得了CIE为(0.32,0.33)和色温为6100 K的强白光发射.进一步讨论了Sr~(2+)离子对Y_2O_3∶Eu~(3+),Dy~(3+)纳米荧光粉白光特性的影响.结果表明,Sr~(2+)的掺入可明显改善Y_2O_3∶Eu~(3+),Dy~(3+)纳米荧光粉的白光发射.     

Tm3+-Tb3+-Eu3+共掺含Na3Gd(PO4)2晶相荧光玻璃陶瓷的制备及发光性能

采用熔融晶化法制备Tm~(3+)-Tb~(3+)-Eu~(3+)掺杂含Na_3Gd(PO_4)_2晶相荧光玻璃陶瓷,并对其光学性能进行了研究。利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试,确定了样品的晶相结构和最佳热处理条件(740℃/3 h)。在359 nm激发下,Tm_2O_3、Tb_4O_7、Eu_2O_3掺杂浓度(物质的量分数)分别为0.2%、0.2%、0.95%时,玻璃陶瓷的色度坐标为(0.333 2,0.318 8),接近标准白光(0.333,0.333)。结合荧光光谱和荧光衰减曲线分析,证实了样品中存在Tm~(3+)→Eu~(3+)、Tb~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。     

水热合成LuF3:Yb3+,Er3+微晶及其上转换发射与温度传感特性

通过在不同pH值下的简易水热法合成不同Yb³⁺离子（n_YB³⁺/n_Lu³⁺=5%~15%）和Er³⁺离子（n_Er³⁺/n_Lu³⁺=1%~5%）掺杂浓度的LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺微晶荧光粉。发现pH值对正交相LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺的合成起着关键作用。在980 nm激发下,LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺荧光体呈现出以523 nm（²H_11/2→⁴I_15/2）和539 nm（⁴S_3/2→⁴I_15/2）为中心的强绿光上转换（UC）发射以及以660 nm（⁴F_9/2→⁴I_15/2）为中心弱红光上转换发射。通过使用X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）分析测定了最强发射强度的Er³⁺和Yb³⁺的最佳掺杂浓度。浓度依赖性研究表明,达到最强的绿光上转换发光时最佳掺杂浓度为10% Yb³⁺,2% Er³⁺。通过改变泵浦功率来研究LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺荧光粉UC发光机制。通过980 nm二极管激光器在293~573 K的范围内研究了在523和539 nm处的2个绿光UC发射带的荧光强度比（FIR）的温度依赖性,发现在490 K得到最大灵敏度约为15.3×10^-4 K^-1。这表明LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺荧光体可应用于具有高灵敏度的光学温度传感器。     

微乳液法合成白光LED NaLu(MO_4)_2:Eu~(3+)/Eu~(3+),Tb~(3+)(M=W,Mo)荧光粉

采用微乳液法制备Na Lu(WO4)2-x(Mo O4)x∶8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)/y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)系列荧光粉。通过X射线衍射(XRD)表征,所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF#27-0729基本吻合,表明所制的样品为白钨矿结构,属于四方晶系。扫描电镜(SEM)显示制备的纳米粒子是梭子状的,粒径大约是110 nm。激发发射光谱显示,在Eu3+离子掺杂物质的量分数为8%时,Na Lu(WO4)(Mo O4)∶Eu3+发光强度最大。Na Lu(WO4)2-x(Mo O4)x∶8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)荧光粉在nMo/nW比达到1∶1(x=1)时发光强度最大,强烈的红光发射表明该材料可用于白光LED材料。该荧光粉在268、394和466 nm波长光激发下分别发出橙红色、黄色和淡黄色光,可以满足不同光色需要。Na Lu(WO4)(Mo O4)∶y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)荧光粉,随着y值增大,从绿光区(x=0.278,y=0.514)进入白光区(x=0.356,y=0.373),(x=0.278,y=0.313),同时观察到Tb3+到Eu3+有效能量传递。     

微乳液法合成白光LED NaLu(MO4)2:Eu3+/Eu3+,Tb3+(M=W, Mo)荧光粉

采用微乳液法制备NaLu(WO₄)_2-x(MoO₄)x:8%Eu³⁺(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0)/y%Eu³⁺,5%Tb³⁺(y=1, 3, 5, 7, 9)系列荧光粉.通过X射线衍射(XRD)表征,所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF#27-0729基本吻合,表明所制的样品为白钨矿结构,属于四方晶系.扫描电镜SEM显示制备的纳米粒子是梭子状的,粒径大约是110 nm.激发发射光谱显示,在Eu³⁺离子掺杂浓度为8%时,NaLu(WO₄)(MoO₄):Eu³⁺发光强度最大.NaLu(WO₄)_2-x(MoO)x :8%Eu³⁺(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0)荧光粉在Mo/W比达到1:1(x=1)时发光强度最大,强烈的红光发射表明该材料可用于白光LED材料.该荧光粉在268、394和466 nm波长光激发下分别发出橙红色、黄色和淡黄色光,可以满足不同光色需要.NaLu(WO)(MoO):y%Eu³⁺,5%Tb³⁺(y=1, 3, 5, 7, 9)荧光粉,随着y值增大,从绿光区(x=0.278, y=0.514)进入白光区(x=0.356, y=0.373), (x=0.278, y=0.313),同时观察到Tb³⁺到Eu³⁺有效能量传递.     

Tm3+/Er3+/Ho3+共掺SiO2-Bi2O3-AlF3-BaF2玻璃发光性能

采用高温熔融法制备了Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺共掺的铋硅酸盐50SiO₂-40Bi₂O₃-5AlF₃-5BaF₂玻璃。研究了在808 nm激光器（Laser Diode）激发下Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺共掺的铋硅酸盐在2 060 nm处的发光性能,同时测试及分析了该铋硅酸盐玻璃的差热特性、吸收光谱及荧光光谱。根据吸收光谱以及Judd-Oflet理论,计算了Ho³⁺的Judd-Oflet强度参数Ω_t（t=2,4,6）以及Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺相应的吸收截面。铋硅酸盐玻璃中,Tm₂O₃、Er₂O₃和Ho2O3掺杂浓度分别为0.75%、1.0%和0.5%时,2 060 nm处Ho³⁺∶⁵I₇→⁵I₈发射峰强度达到最大。对Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺ 3种离子的光谱性质和离子间可能存在的能量传递也做了分析。Ho³⁺在1 953 nm处的最大吸收截面σ_abs为9.08×10^-21 cm²,在2 060 nm处的最大发射截面σem为11.68×10^-21 cm²,辐射寿命τ_mea为2.75 ms,具有良好的增益效应σ_emτ（3.212×10^-20 cm^-2·ms）。     

Tm~(3+)/Er~(3+)/Ho~(3+)共掺SiO_2-Bi_2O_3-AlF_3-BaF_2玻璃发光性能

采用高温熔融法制备了Tm~(3+)/Er~(3+)/Ho~(3+)共掺的铋硅酸盐50SiO 2-40Bi_2O_3-5AlF_3-5BaF_2玻璃。研究了在808 nm激光器(Laser Diode)激发下Tm~(3+)/Er~(3+)/Ho~(3+)共掺的铋硅酸盐在2 060 nm处的发光性能,同时测试及分析了该铋硅酸盐玻璃的差热特性、吸收光谱及荧光光谱。根据吸收光谱以及Judd-Oflet理论,计算了Ho~(3+)的Judd-Oflet强度参数Ωt(t=2,4,6)以及Tm~(3+)/Er~(3+)/Ho~(3+)相应的吸收截面。铋硅酸盐玻璃中,Tm_2O_3、Er_2O_3和Ho_2O_3掺杂浓度分别为0.75%、1.0%和0.5%时,2 060 nm处Ho~(3+)∶5I7→5I8发射峰强度达到最大。对Tm~(3+)/Er~(3+)/Ho~(3+)3种离子的光谱性质和离子间可能存在的能量传递也做了分析。Ho~(3+)在1 953 nm处的最大吸收截面σabs为9.08×10-21 cm~2,在2 060 nm处的最大发射截面σem为1.168×10-20 cm~2,辐射寿命τmea为2.75 ms,具有良好的增益效应σemτ(3.212×10-20cm~2·ms)。     

一种基于吗啉衍生物的Fe3+/Cu2+荧光探针

以9-蒽醛为荧光基团,吡唑和吗啉为识别基团,合成了一种荧光分子探针4-((3-(1-苯基-5-吡啶基-4,5-二氢-1H-吡唑-3-基)蒽-9-基)甲基)吗啉(L)。其结构经1H NMR、13C NMR表征,利用荧光发射光谱和紫外吸收光谱研究其离子识别性能。结果表明,探针L对Fe~(3+)和Cu~(2+)具有较强的选择性识别性能,荧光量子产率分别从0.47降到0.21和0.14;探针L的溶液颜色分别从淡黄色变为棕褐色和蓝色,裸眼可判断探针L选择性识别Fe~(3+)和Cu~(2+)。另外,根据Fe~(3+)、Cu~(2+)和H+不同组合时探针L的量子产率构建了分子水平上的三输入"NOR"逻辑门电路。     

Gd2O3:Yb3+,Nd3+,Tm3+/SiO2/Ag纳米复合材料的合成及上转换发光性质

通过多步骤的化学法合成了Gd_2O_3:Yb~(3+),Nd~(3+),Tm~(3+)/SiO_2/Ag纳米复合材料。利用XRD,TEM,EDS,XPS,CLSM等方法对样品进行表征。实验结果表明,具有低声子能、稳定的化学性质的Gd2O3作为上转换发光的基质,当掺杂的敏化剂Nd3+离子浓度为1.0%(n/n),激活剂离子Tm3+浓度为0.5%(n/n)时,上转换发光强度达到最大值。此外,表面吸附的Ag纳米颗粒,由于表面等离激元共振耦合作用,使得上转换发光蓝光波段的强度增强1.70倍。     

PbF2:Er3+,Yb3+荧光粉的制备和多波长响应双向转换发光机理

采用高温固相法制备了PbF₂：Er³⁺,Yb³⁺双向转换荧光粉。通过X射线粉末衍射分析（XRD）、结构精修分析、功率-强度测试和荧光光谱分析对样品进行了表征。通过X射线衍射和精修结果分析了样品的相组成和晶胞参数的变化。荧光光谱分析表明,在紫外光（378 nm）和不同波长的红外光（808、980、1 064和1 550 nm）激发下,样品在540~550 nm范围内具有强绿光发射和在650~660 nm范围内的弱红光发射。最后,通过强度-功率测试讨论了样品在不同波长的红外光下激发的上转换发光机理,并分析了在378 nm激发的下转换发光机理。     

Er3+,Yb3+共掺杂NaY(WO4)2上转换荧光粉的制备及其发光性能

应用传统水热法合成出具有四方白钨矿结构的NaY(WO_4)_2微米颗粒及一系列Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2上转换荧光粉。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、粒度分布和上转换发光光谱对样品的物相、形貌及上转换发光性能进行分析表征。结果表明,p H值对于制备具有同一形貌的纯相NaY(WO_4)_2微米颗粒发挥重要作用。随着pH值的升高,可以完成从八面体到拟立方体再到片状颗粒的形貌转变。在980 nm近红外光激发下,观测到525及553 nm处的强绿光发射,对应Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)与~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁,以及650~680 nm范围内的弱红光发射,对应Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁,且绿、红光上转换发射均属于双光子过程。此外,通过调节NaY(WO_4)_2∶Er~(3+),Yb~(3+)荧光粉中Yb~(3+)的浓度,可实现对绿光色度的有效控制。