GdF3∶Eu3+/NaGdF4∶Eu3+纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

静电纺丝技术制备Gd_3Ga_5O_(12)∶Eu~(3+)多孔发光纳米带

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Gd(NO3)3+Ga(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米带,将其进行热处理,得到了Gd3Ga5O12∶Eu3+(简称GGG∶Eu3+)多孔发光纳米带.采用XRD,SEM,TEM,TG-DTA,FTIR和荧光光谱等技术对样品进行了表征.PVP/[Gd(NO3)3+Ga(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米带为非晶态,经800℃焙烧8h后,获得了单相石榴石型的GGG∶Eu3+纳米带,属于立方晶系,空间群为Ia3d.复合纳米带表面光滑,尺寸均一,平均宽度约10μm,厚度约为100nm,彼此没有交联;经800℃焙烧后GGG∶Eu3+多孔纳米带平均宽度约2.5μm,厚度30nm,长度大于500μm,呈多孔网状多晶结构.当焙烧温度高于700℃时,复合纳米带中DMF、有机物和硝酸盐分解挥发完全,总失重率为93.1%.焙烧温度为800℃时,生成了纯净的无机氧化物.在254nm的紫外光激发下,GGG∶Eu3+纳米带发射出主峰位于591nm的明亮红光,属于Eu3+的5D0→7F1跃迁.对GGG∶Eu3+纳米带形成机理进行了讨论.     

Gd2O3∶Eu3+纳米棒的制备与发光性能

在表面活性剂辅助的水热条件下合成出尺寸均一的Gd2O3∶Eu3+纳米棒, 对其结构和荧光性质进行了表征, 并对其生长机理进行了初步讨论. XRD结果表明, 水热前驱体样品为六方晶相的Gd(OH)3, 经过灼烧之后样品为立方相的Gd2O3. TEM照片表明, 所得样品为直径60 nm、长度约600 nm的纳米棒. 荧光光谱表明, 在波长为254 nm 的紫外光激发下, Gd2O3∶Eu3+纳米棒产生了不同于前驱体的特征红光发射, 对应于Eu3+ 的5D0-7F2跃迁, 表明Gd2O3是红色发光材料的良好基质.     

GdF_3∶Eu~(3+)/NaGdF_4∶Eu~(3+)纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

静电纺丝技术制备Gd3Ga5O12:Eu3+多孔发光纳米带

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Gd(NO3)3+Ga(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米带,将其进行热处理,得到了Gd3Ga5O12:Eu3+(简称GGG:Eu3+)多孔发光纳米带.采用XRD,SEM,TEM,TG-DTA,FTIR和荧光光谱等技术对样品进行了表征.PVP/[Gd(NO3)3+Ga(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米带为非晶态,经800 ℃焙烧8 h后,获得了单相石榴石型的GGG:Eu3+纳米带,属于立方晶系,空间群为Ia3d.复合纳米带表面光滑,尺寸均一,平均宽度约10 μm,厚度约为100 nm,彼此没有交联;经800 ℃焙烧后GGG:Eu3+多孔纳米带平均宽度约2.5 μm,厚度30 nm,长度大于500 μm,呈多孔网状多晶结构.当焙烧温度高于700 ℃时,复合纳米带中DMF、有机物和硝酸盐分解挥发完全,总失重率为93.1%.焙烧温度为800 ℃时,生成了纯净的无机氧化物.在254 nm的紫外光激发下,GGG:Eu3+纳米带发射出主峰位于591 nm的明亮红光,属于Eu3+的 5D0→7F1跃迁.对GGG:Eu3+纳米带形成机理进行了讨论.     

Gd_3Al_5O_(12)∶Eu~(3+)柠檬酸盐硝酸盐燃烧法合成及其发光性能研究

采用柠檬酸盐硝酸盐燃烧法,在较低的温度(900℃)下成功地合成单一晶相Gd3Al5O12∶Eu3+发光粉体,紫外激发荧光光谱分析表明,粉体615 nm和593 nm荧光发射源于Eu3+的5D0-7F2和5D0-7F1跃迁.该方法中各工艺条件(如pH值、柠檬酸/金属离子比、煅烧温度)对Gd3Al5O12∶Eu3+发光性能均有影响,通过试验得出了获得最佳发光性能荧光粉体的工艺参数.     

GdPO4∶Eu3+和GdPO4∶Ce3+,Tb3+纳米晶多元醇法的合成与表征

首次采用多元醇的方法合成了GdPO4:Eu3+和GdPO4:Ce3+,Tb3+纳米晶,并利用X-射线衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR),透射电镜(TEM),光致发光光谱(PL)及热重和差示扫描量热分析(TG-DSC)对产物进行了表征.结果表明,产物为单斜晶系独居石结构正磷酸盐;形貌为梭形,长轴600～700 nm,短轴50～200 nm;纳米晶在水中有良好的分散性.GdPO4:Eu3+水溶液在251 nm激发下.发射光谱以Eu3+的5D0-7F1 (592 nm)磁偶极跃迁强度最大;GdPO4:Ce3+,Tb3+纳米晶水溶液的激发光谱在240～300nm处有一宽的吸收带,峰值位于262 nm,为Ce3+离子的4f-5d跃迁吸收,发射光谱呈现Tb3+特征绿色发射,最强峰位于544 nm.讨论了GdPO4:Ce3+,Tb3+体系中敏化发光机理,通过光谱分析证实了存在Ce3+→Gd3+→Tb3+的能量传递过程.     

棒状LaF3∶Eu3+纳米晶的制备与发光性能

采用一种简单的液相反应法在室温下合成了棒状的LaF3∶Eu3+纳米晶, 对其结构和发光性能进行了表征. XRD分析结果表明, 室温下即可得到结晶良好的六方晶相的LaF3, 灼烧之后样品的衍射峰增强, 没有杂相产生. TEM照片表明, 棒状LaF3∶Eu3+纳米材料的直径为8 nm左右, 长度达到50 nm. 荧光光谱表明, 室温下合成的棒状LaF3∶Eu3+纳米晶的最强发射峰位于589 nm, 对应于Eu3+的5D0-7F1跃迁发射, 说明Eu3+占据LaF3基质中La3+晶格点的C2对称格位上. 同时Eu3+的猝灭摩尔分数为5%, 荧光寿命随着灼烧温度的升高而延长.     

YVO_4:Eu~(3+)纳米晶的水热合成与发光特性

采用水热法在不同温度下制备了系列YVO4:Eu3+纳米晶。利用X射线衍射、电镜和荧光光谱对前驱体和系列样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。XRD研究结果表明:合成的样品均为四方相YVO4,纳米晶的一次性粒径分布在13~44 nm。发射光谱和激发光谱的研究表明:特征发射峰来自于5D0-7FJ跃迁,激发带主要来自于Eu-O和V-O的电荷迁移带,发射强度和激发强度随样品结晶度的提高而增强。对样品5D0-7F2跃迁中来自于不同态的发射峰的相对强度进行了比较和讨论。     

ZrO2∶Tb3+纳米晶的离子交换法制备及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为交换介质,采用离子交换法制备了稀土Tb3+离子掺杂的ZrO2:Tb3+纳米晶.通过XRD,TG-DSC,TEM,HRTEM等手段分析了样品制备过程的物相变化及晶粒形貌,用荧光光度计研究了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2 h,制备出近方型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40 nm的四方相ZrO2:Tb3+纳米晶.当焙烧温度升高到900℃以上时样品出现了少量单斜晶相,而经800℃焙烧处理的纯Zr02是以四方相和单斜相同时存在.说明稀土Tb3+离子的掺杂对ZrO2基质的四方晶相起到稳定作用.由ZrO2:Tb3+)的等角三维荧光光谱图显示Tb3+在ZrO2基质中的最佳激发波长为290 nm:在290 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO2中Tb3+的发射峰位于491,545,582 nm分别对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F4能级跃迁,以491,545nm的发射峰最强,其中经800℃焙烧处理的样品其5D4→7F6跃迁发射与5D4→7F5跃迁发射强度几乎相同,说明该法制备的纳米ZrO2:Tb3+中5D4→7F6跃迁发射增强,使Tb3+发光的蓝色成分增加了.     

YAl3（BO3）4∶Eu3+荧光粉的化学沉淀法制备研究

以化学沉淀法制备单相的铕离子掺杂硼铝酸盐红色荧光粉YAl3(BO3)4∶Eu3+,考察了焙烧温度、掺铕量等因素对材料性能的影响,用X射线衍射、扫描电镜、激发光谱和发射光谱对荧光粉的结构、形貌和发光性能进行了表征.以尿素为沉淀剂,900℃焙烧沉淀前驱体可得到单相荧光粉YAl3(BO3)4∶Eu3+,反应温度比传统高温固相法降低了300℃;沉淀法制备的荧光粉粒径分布范围小,无团聚现象,粒径约300nm.掺铕量为10%(物质的量比)时发光强度最大.在260nm的紫外光激发下,Eu3+的5 D0→7 F2的电偶极跃迁最强,发射光为618nm的红光.     

立方Gd2O3∶Eu纳米晶及光谱性质

用透射电镜拍摄球形ＣＧｄ２Ｏ３∶Ｅｕ纳米晶,并研究了室温下它的激发和发射光谱。结果表明,９００℃制备的体材料和相应的纳米晶相比,其激发光谱存在明显差异。前者以基质激发带为主导,电荷转移带（ＣＴＢ）很弱,而后者以ＣＴＢ为主。在绝缘体稀土氧化物中,可以忽略纳米效应对Ｅｕ３＋离子的４ｆ４ｆ能级跃迁的激发和发射光谱峰位的影响     

Y_2O_3∶Eu~(3+)薄膜的制备及发光性能的研究

以稀土氧化物为原料,用溶胶-凝胶法制备前驱液,加入适量的聚乙烯醇做成膜物质,用浸渍拉提法在石英玻璃表面上得到均匀的薄膜,然后经过适当的干燥和热处理得到Y2O3∶Eu3+发光薄膜.讨论了Eu3+的掺杂浓度和热处理温度对薄膜发光性能的影响.试验表明:Eu3+的最佳掺杂浓度为8%(摩尔分数),薄膜的发光性能随热处理温度提高而增强,当热处理温度达到700℃后,薄膜的发光性能基本上稳定.同时用原子力显微镜和X射线衍射分析了薄膜的表面形貌和结构.     

Eu3+掺杂的LaBO3荧光粉制备及发光性能

采用水热法合成前驱体,后经热处理方式制备不同晶相的LaBO3∶Eu^3+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、红外光谱和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。并研究了硼酸用量、热处理温度及初始溶液pH等对晶相结构和发光性能的影响。XRD研究结果表明:合成样品具有单斜结构、正交结构及单斜和正交两相混合结构。适当的硼酸用量、较高的热处理温度及较高的初始溶液pH值易于获得正交结构的荧光粉。红外光谱显示:pH值和硼酸用量影响前驱体成分,热处理温度影响晶相的转变。SEM结果显示:LaBO3∶Eu^3+荧光粉的晶粒尺寸随着pH值的增加逐渐减小,与XRD计算结果相一致。荧光光谱结果表明:正交结构的LaBO3∶Eu^3+发光粉具有较高的紫外吸收和较为纯正的红色发射强度。     

YTaO4：Gd,Eu体系光致发光中的能量传递

Yttrium orthotantalate co doped by Eu 3+ and Gd 3+ has been synthesized by solid state method. The emission and excitation spectra of YTaO4: Gd, Eu are studied in detail. In the excitation spectra of Eu 3+5D 0→ 7F2 transition emission in YTaO4:Gd, Eu, there appear excitations of Gd3+ and TaO43- group, which indicate energy transfer from Gd 3+ and TaO4 3- group to Eu 3+ in the process of luminescence. The excitation spectra of Gd 3+ emission(λ=312 5 nm) including strong excitation of charge transfer of group show energy transfer from host lattice to Gd 3+ . So there are two ways of energy transfer in YTaO4:Gd,Eu system. The strong evidences from excitation spectra, emission spectra and diffusive reflection spectra of this system show that Gd 3+ can play an intermediate role in the process of luminescence. There is energy transfer from TaO 3- 4 to Gd 3+ and finally to Eu 3+ via the charge transfer state and spectral overlap. The energy transfer from TaO 3- 4 to Gd 3+ is a dominating process in this system.     

高温固相法合成R_(2-x)(MoO_4)_3∶xEu~(3+)(R=Y,Gd)红色荧光粉的研究

采用高温固相法合成R2-x(MoO4)3∶xEu3+(R=Y,Gd)系列红色荧光粉.研究了煅烧温度、助熔剂的含量和Eu3+的掺杂量对样品发光性能的影响,并对样品的物相组成、激发和发射光谱进行分析.结果表明,样品Gd0.6(MoO4)3∶1.4Eu3+在800℃左右煅烧时呈单斜晶结构,当煅烧温度提高到950℃左右,呈正交斜晶结构;样品Y0.2(MoO4)3∶1.8Eu3+在800℃左右煅烧时已经完全形成了正交结构,当煅烧温度升高到1000℃左右时,其正交结构得到保持,没有发生相变.其中,助熔剂NH4Cl的含量占样品总量的3%,煅烧温度为1000℃,保温3h得到的样品Gd0.6(MoO4)3∶1.4Eu3+和Y0.2(MoO4)3∶1.8Eu3+的发光性能达到最佳.另外,由激发和发射光谱分析表明,该荧光粉可以被近紫外光(395nm)和蓝光(465nm)有效激发,发射峰值位于612nm的红光,对应于Eu3+离子的5 D0→7 F2跃迁,是一种可应用在紫外光和蓝光芯片激发产生白光LED的红色荧光粉.     

YAG∶Ce体系中稀土离子掺杂对Ce3+的光谱性能的影响

采用高温固相法合成了一系列的(Y0.95Ln0.01Ce0.04)3Al5O12(简称YAG∶Ce,Ln), 系统地研究了此体系中的Ln3+对Ce3+的发光强度的影响. 结果表明, 在YAG∶Ce的体系中, La3+, Gd3+, Lu3+等光学透明离子的少量掺杂对Ce3+的发光强度的影响不大; 掺入少量的Pr3+, Sm3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+等稀土离子, 由于它们的能级与Ce3+的能级有交叠, 使它们之间存在着竞争吸收或能量转移, 对Ce3+的发光有较明显的变化, 其中, Pr3+和Sm3+的掺入使其在红光区有发射峰, 可以增加YAG∶Ce的红色成分以提高显色性; Nd3+, Eu3+和Yb3+对Ce3+的发光有严重的猝灭作用.