核壳型Gd2O3:Eu3+@Y2O3纳米发光材料的制备与发光性能

采用均相沉淀法制备了均匀球形的Gd2O3:Eu3+@Y2O3核壳结构纳米发光材料.XRD结果表明经过800℃焙烧后样品为立方晶系的Gd2O3,并且晶体发育良好,包覆Y2O3之后Gd2O3的衍射峰位置无明显变化,但随着包覆厚度的增加,出现了立方晶系Y2O3的衍射峰.FTIR谱图观测到了Gd-O,Y-O伸缩振动吸收峰,随着包覆厚度的减少吸收峰增强,认为当包覆层的厚度适当时,颗粒表面的悬空键(断键)变少,Gd(Eu,Y)-O键增多所致.SEM表明包覆前后样品为均匀分散的球形结构.XPS分析进一步证明了表面包覆上了Y2O3.荧光光谱表明:纳米Gd2O3:Eu3+表面包覆不同厚度的基质Y2O3后,均观测到Eu3+离子的特征红光发射,当包覆厚度R=4:1时的发光强度比未包覆的Gd2O3:Eu3+增强,认为核-壳型样品降低了纳米Gd2O3:Eu3+的表面效应给发光强度带来的负面影响.     

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

喷雾热解法合成球形(Y,Gd)BO3:Eu荧光粉的研究

采用喷雾热解法合成了无团聚的球形(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉。研究了各因素对(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉体的结晶性能、外观形貌及发光强度的影响。结果表明,按120%硼酸的化学计量比于900℃喷雾热解,再经过1200℃后处理2 h,可以合成结晶良好的(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉体;喷雾热解溶液的浓度和载气流量对荧光粉的外观形貌影响较大;铕含量为10%时可以获得最佳的发光强度。在优化喷雾热解实验条件下成功合成出良好发光强度的PDP用(Y0.6Gd0.3)BO3∶Eu0.1荧光粉。     

痕量双掺Sm3+和Gd3+对Y2O2S:Eu3+发光特性的影响

通过对Y2O2SEu3+红色荧光粉痕量引入Sm3+和Gd3+的研究, 发现可有效地增强发光强度, 明显改善其电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性), 且不影响材料的其他物理化学性能. 讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因 Gd3+对Y3+的置换, 减少了因Eu3+对Y3+置换所引起的晶格的畸变、缺陷, 使Eu3+离子晶场环境得到改善, 从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失;Sm3+的发射与Eu3+的吸收(激发)的部分重叠, 且Eu3+激发光谱中包含有Sm3+激发跃迁谱线, 导致了Sm3+→Eu3+共振能量传递可能性, 有效地实现Sm3+对Eu3+的敏化效应.     

(Y,Gd)BO_3∶Eu的真空紫外光谱特性

近年来由于等离子体平板显示 (PDP)技术的需要 ,对真空紫外 (VUV)光激发的荧光粉的研究成为发光材料领域中的一个新方向 [1～ 3] .由于技术和实验仪器等方面的原因 [4 ] ,以往人们对稀土发光材料VUV区的研究很少 ,缺乏对其光谱和能级的完整认识 .另外 ,稀土离子 Gd3+在荧光粉的能量传递中具有特殊作用 ,一些含 Gd3+的发光材料在 VUV区发光效率很高 ,例如 ,(Y,Gd) BO3∶ Eu在 VUV区的发光效率比 YBO3∶ Eu提高了 2 0 % ,比 Y2 O3∶ Eu提高了 1 .8倍 ,与其它红粉相比更具有实际应用价值 [4 ,5] .但目前对于 (Y,Gd) BO3∶ Eu的研…     

Sr2CeO4:Eu,Gd的微波合成与荧光性质

用微波法合成了Gd3 和Eu3 共掺杂的Sr2CeO4荧光体.Gd3 对Sr2CeO4:Eu的发光起不同的作用:当Eu3 浓度较低(掺杂浓度为1 mol%)时,Gd3 离子起猝灭作用;当Eu3 浓度较高(掺杂浓度为8 mol%)时,Gd3 离子起敏化作用,尤其是Gd3 离子掺杂浓度为3 mol%时,Eu3 的5D0→7F2(614 nm)跃迁发射增强为Sr2CeO4:Eu荧光强度的145%.     

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.     

(Y,Gd)BO3:Eu的真空紫外光谱特性

近年来由于等离子体平板显示(PDP)技术的需要,对真空紫外(VUV)光激发的荧光粉的研究成为发光材料领域中的一个新方向[1～3]. 由于技术和实验仪器等方面的原因[4], 以往人们对稀土发光材料VUV区的研究很少, 缺乏对其光谱和能级的完整认识. 另外, 稀土离子Gd3+在荧光粉的能量传递中具有特殊作用, 一些含Gd3+的发光材料在VUV区发光效率很高, 例如, (Y,Gd)BO3:Eu在VUV区的发光效率比YBO3:Eu提高了20%, 比Y2O3:Eu提高了1.8倍, 与其它红粉相比更具有实际应用价值[4,5]. 但目前对于(Y,Gd)BO3:Eu的研究主要集中在紫外可见区[6], 因此, 深入研究(Y,Gd)BO3:Eu的真空紫外光谱特性, 对于发展PDP技术具有重要意义.     

GdPO4:Eu3+和GdBO3:Eu3+中"Gd-Eu"间的能量传递

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)对高温固相法制备的GdPO4 Eu3+和GdBO3Eu3+的发射谱与激发谱进行了研究, 并从量子剪裁的角度对"Gd3+-Eu3+"之间的能量传递作了讨论. 在两种样品监测Eu3+红光发射的激发谱上, 都显著观察到了对应Gd3+离子4f-4f跃迁的谱线, 说明从基质中Gd3+离子向掺杂的Eu3+离子之间存在非常有效的能量传递, 这有利于量子剪裁的发生. 在激发谱上还观察到了对应Eu3+-O2-电荷迁移态的宽激发带(180～270 nm), 而对应Gd3+离子8S7/2→6GJ跃迁的谱线(196 nm, 203 nm)叠加在这个宽带之上, 微弱可辨, 这不利于Gd3+-Eu3+间交叉弛豫的能量传递过程, 从而不利于量子剪裁的发生. 结合Eu3+-O2-电荷迁移态位置变化的规律, 提出了如何避开其干扰以增强量子剪裁效应的材料设计方案.     

共沉淀法合成稀土正磷酸盐(La,Gd)PO4∶RE3+(RE=Eu,Tb)及其真空紫外光谱特性

采用共沉淀法制备了稀土正磷酸盐荧光粉(La,Gd)PO4∶RE3+(RE=Eu,Tb).红外光谱分析发现GdPO4的红外光谱吸收峰与LaPO4一致,只是峰位向高波数方向移动.(La,Gd)PO4∶RE3+的真空紫外光谱特性研究表明,Gd3+在能量传递过程中起中间体作用.XPS研究揭示,LaPO4的价带由O2-的2p能级构成,而GdPO4的价带则是由O2-的2p能级和Gd3+的4f能级共同构成.     

有序介孔Al2O3:RE3+的制备及Gd3+对Eu3+的能量传递

以P123为表面活性剂,异丙醇铝为铝源,用简易溶胶-凝胶法,获得了单掺和双掺Gd3+,Eu3+的介孔氧化铝组装体.用广角X-射线衍射仪(WAXD)进行了物相分析;小角X-射线衍射仪(SAXD)、比表面仪进行了孔结构分析和形貌表征;研究了组装体的发光性能并发现Gd3+对Eu3+有能量传递作用,并分析了能量传递过程.     

Gd1.1Lu0.8Eu0.1O3透明陶瓷材料的制备和发光性能

以氨水和碳酸氢铵的混合溶液作为复合沉淀剂,硝酸钆、硝酸镥和硝酸铕为原料,利用共沉淀法获得了碱式稀土碳酸盐前躯体.利用该前躯体经过1000℃煅烧2 h,得到近球形、分散性良好、基本无团聚的Gd1.1Lu0.8Eu0.1O3纳米粉体,晶粒尺寸介于40～50 nm之间,粉体的比表面积为20 m2·g-1,该粉体具有良好的烧结活性.该粉体经干压和等静压成型,不添加任何添加剂和烧结助剂,于1750℃和真空气氛下烧结6 h,获得了相对密度为99.7%的Gd1.1Lu0.8Eu0.1O3透明陶瓷.该透明陶瓷样品在可见光区的最高透过率可达65%,在274 m的紫外光激发下发射出极强的红光,其发射主峰位于610 m,对应于Eu3+的5D0-7F2跃迁.     

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.     

Luminescence of RE~(3+) and energy transfer from Gd~(3+) to RE~(3+) (RE = Dy, Eu) in SrGdAlO_4:RE~(3+)

Spectral properties of Gd3+, Dy3+ and Eu3+ ions in SrGdAlO4 are reported in detail. A cooperative vibronic transition of Gd3+ and the emission from the higher 5DJ (J=1, 2, 3) levels of Eu3+ were observed. Energy transfer occurs from Gd3+ to Dy3+ and to Eu3+. The influence of Gd3+ and Dy3+ concentrations on the luminescence intensity is discussed.     

KMgF3∶Eu,X(X=Ce, Cr, Gd, Cu)体系中Eu2+振动光谱和共掺离子的格位取代

测定了一系列单掺杂Eu2+和双掺杂Eu, X(X=Ce, Cr, Gd, Cu)的KMgF3晶体在300 K 和77 K 的高分辨发射光谱以及伴随的振动光谱, 据此研究了Eu2+ 在这些体系中的振动跃迁特征, 并指认了每一振动峰所对应的正则振动模式. 首次发现了在共掺杂体系中Eu2+振动频率与其它掺杂离子格位取代间的相关性.     

Gd3+掺杂对NaY(MoO4)2:Eu3+荧光粉发光性能影响的研究

采用微乳液-水热法制备了NaY(MoO4)2∶Eu3+和Na(Y,Gd)(MoO4)2∶Eu3+荧光粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱手段对样品进行了表征.所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF# 82-2369基本吻合.SEM图谱显示所制备的纳米粒子直径为0.5～0.8μm.激发-发射光谱显示...     

共沉淀法合成稀土正磷酸盐(La,Gd)PO4:RE3+(RE=Eu,Tb)及其真空紫外光谱特性

采用共沉淀法制备了稀土正磷酸盐荧光粉(La,Gd)PO4:RE3+(RE=Eu,Tb).红外光谱分析发现GdPO4的红外光谱吸收峰与LaPO4一致,只是峰位向高波数方向移动.(La,Gd)PO4:RE3+的真空紫外光谱特性研究表明,Gd3+在能量传递过程中起中间体作用.XPS研究揭示,LaPO4的价带由O2-的2p能级构成,而GdPO4的价带则是由O2-的2p能级和Gd3+的4f能级共同构成.     

BaY2F8∶Ce, Eu中Ce3+→Eu2+的能量传递和Ce3+→Eu3+的电子转移

采用高温固相反应法制备了 Ba Y2 F8∶ Ce3 + ,Ba Y2 F8∶ Eu2 + 和 Ba Y2 F8∶ Ce,Eu,测定了它们的激发、发射和漫反射光谱 .首次发现并研究了在 Ba Y2 F8共掺 Ce F3 和 Eu F3 体系中存在 Ce3 + → Eu2 + 的能量传递和Ce3 +→ Eu3 +的电子转移两种过程及其竞争 .根据光谱数据 ,讨论了 Ce4 +的可能取代格位     

Eu3+和Tb3+在LnBaB9O16中的紫外和真空紫外发光性质

研究了Tb3+和Eu3+在LnBaB9O16(Ln=La,Gd,Y,Lu)中的紫外和真空紫外光谱性质.X射线粉末衍射数据指标化结果表明,LnBaB9O16(Ln=La,Gd,Y,Lu)系列化合物属于三方晶系.Eu3+的荧光光谱结果表明,LaBaB9O16和GdBaB9O16中稀土离子占据非中心对称的格位,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F2电偶极跃迁为主;而在YBaB9O16和LuBaB9~O16中稀土离子占据中心对称性的格位,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F1磁偶极跃迁为主.Tb3+在LaBaB9O16和GdBaB9O16中的发射为5D3→7F0和5D4→7F1(J=0～6)辐射跃迁,在YBaB9O16和LuBaB9O16中只能观察到5D4→7F1(J=3～6)辐射跃迁.与Eu3+的发光性质相反,Tb3+占据非中心对称的格位时的发射强度比占据中心对称的格位时要弱得多.Eu3+和Tb3+掺杂的样品在真空紫外波段的吸收弱.     

共沉淀法制备参数对(Y，Gd)2O3∶Eu3+纳米粉体性能的影响

采用氨水为沉淀剂,正向滴定共沉淀法制备(Y,Gd)2O3:Eu3+纳米粉体.用XRD、SEM和荧光光度计对粉体的形貌和特性进行了分析.结果表明:稀土溶液的起始浓度0.15 mol·L-1,体系温度0℃,滴定速度2 mL·min-1,静止12 h,添加3%(NH4)2SO4(质量分数)并且在800℃煅烧2 h的条件下,合成出(Y,Cd)2O3:Eu3+纳米粉体近似球形,粒径尺寸约为30～60 nm且分散性良好.添加3%(NH4)2SO4的含量能够改善(Y,Gd)2O3:Eu3+纳米粉体的发光性能,并使发射光谱在5D0→7F2跃迁态上获得最大的相对发光峰值.