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.     

YAG∶Nd中Pr,Sm,Dy杂质对其光谱的影响

采用溶胶 -凝胶法合成了YAG∶Nd ,Re(Re =Pr,Sm ,Dy)系列化合物 ,研究了它们的光谱性质 .结果表明 :Pr3 + ,Sm3 + ,Dy3 + 对YAG基质中Nd3 + 的发光具有猝灭作用 ,属于有害杂质 ,在激光晶体原料中必须除去     

YAG∶Nd中Pr,Sm,Dy杂质对其光谱的影响

采用溶胶 -凝胶法合成了YAG∶Nd ,Re(Re =Pr,Sm ,Dy)系列化合物 ,研究了它们的光谱性质 .结果表明 :Pr3 + ,Sm3 + ,Dy3 + 对YAG基质中Nd3 + 的发光具有猝灭作用 ,属于有害杂质 ,在激光晶体原料中必须除去     

Ce3+∶YAG闪烁晶体的真空紫外激发光谱特性

掺铈钇铝石榴石(Ce3+∶YAG)晶体是性能优良的闪烁材料. 以同步辐射光源为激发光源研究了单晶Ce3+∶YAG的真空紫外-紫外(VUV-UV)激发光谱和荧光谱. 同时也测量和分析了该晶体的吸收光谱、紫外-可见(UV-VIS)激发光谱和荧光谱.根据光谱测量的结果讨论了激发能在Ce3+∶YAG晶体中的传输过程和在Ce3+离子5d态的直接激发和YAG价带激发下Ce3+∶YAG单晶发光的差别.     

高掺杂Ce,Gd(Y_(3-x-y)Ce_xGd_y)Al_5O_(12)荧光粉的发光下降及温度猝灭特性

采用高温固相法分别合成了不同Ce浓度掺杂的和固定Ce浓度为0.06不同Gd浓度掺杂的Y3Al5O12(YAG)系列荧光粉,通过测量其激发、发射光谱、漫反射光谱、荧光寿命和变温发射光谱,研究了掺杂元素的浓度对荧光粉发光性能的影响以及荧光粉发光的温度猝灭性质。研究结果表明:荧光粉发光强度随着Ce3+掺杂浓度和Gd3+掺杂浓度的提高均呈下降趋势。分析发现,荧光粉发光强度下降并非主要由浓度猝灭所引起,而是由于高浓度掺杂下发生YAG基质与Ce3+对激发光的竞争吸收,导致Ce3+对激发光的吸收量减少,从而影响发光强度。温度实验表明,随着温度的升高,荧光粉发光强度下降。Ce含量的改变对YAG:Ce荧光粉的热猝灭性质影响较小,Gd的掺杂使荧光粉的发射波长向长波方向移动,同时热猝灭现象严重。     

温度和敏化剂对CaSO4∶ Eu,Ce的光谱性质的影响

采用沉淀法制备了CaSO4Eu, CaSO4Ce, CaSO4 Eu, Ce稀土发光材料, 用荧光光谱仪对发光材料的光谱特性进行了测定. 首次发现并初步讨论了在CaSO4Eu, Ce中存在Ce3+→Eu2+ 的能量传递和Ce3+→Eu3+的电子转移现象. 研究还发现烧结温度和敏化剂的浓度对发光材料的光谱性能影响很大. 单掺Eu的CaSO4Eu体系, 其发光强度随烧结温度增加而增加, 表现为Eu2+的特征发光峰. 烧结温度为400 ℃时, 在CaSO4 Eu, Ce中存在Ce3+→Eu2+ 的能量传递和Ce3+→Eu3+的电子转移. Ce3+浓度较低时, CaSO4Eu,Ce中Eu2+的发光强度随Ce3+离子浓度的增加而增加, Ce3+表现出很好的敏化作用; 当Ce3+离子浓度超过一定范围时, CaSO4Eu,Ce中Ce3+发光强度增大, Eu2+发光强度下降. 当所制备的CaSO4Eu,Ce荧光体烧结温度由400 ℃升至600 ℃时, Ce3+的激发与发射峰基本消失, Eu2+的荧光强度随Ce3+浓度的增加而下降.     

GdAlO_3∶Tb,RE中Tb,RE的能量传递研究

采用柠檬酸盐硝酸盐燃烧法制备了GdAlO3∶Tb,RE荧光粉体.在紫外激发下(254nm),GdAlO3∶Tb发射绿色荧光(5D4→7F5,544nm),Dy共掺杂对绿色发光有增强作用,Ce共掺杂对GdAlO3∶Tb绿色发光有降低作用.激发谱和能谱研究表明:Dy能级嵌入Tb主发射能级5D4(绿色发光能级)、5D3(蓝色发光能级)能级之间,Ce能级嵌入Tb主发射能级5D4、5D3能级上方.这种能级嵌入方式,使得稀土离子之间存在声子支持的共振能量传递,但Tb→Dy→Tb能量传递使Tb绿色发射(5D4→7FJ(J=3,4,5,6))增强,蓝色发射(5D3→7FJ(J=3,4,5,6))减弱;而Ce→Tb能量传递使Tb蓝色发射增强,绿色发射减弱.     

轻希土硫氰酸盐与2,3,11,12,-四苯基-1,4,7,10,13,16-六氧-2,11-十八环二烯配合物的合成及XPS研究

合成了六种轻希土硫氰酸盐与标题不饱和冠醚的新固体配合物,进行了元素分析,摩尔电导率、DTA、UV、IR和XPS等表征。对Ln(NCS)_3·L和Ln(NCS)_3的XPS研究中,得到它们组成原子芯能级电子(Ln3d_(5/2),Ols,Nls,S2p)的结合能信息;观察到除Y3d_(5/2)外Ln3d_(5/2)(Ln=La、Ce、Pr、Nd、和Sm)的伴峰结构,Ln3d_(5/2)结合能与原子序数呈线性关系,并推断类似化合物Pm3d_(5/2)结合能在1035eV附近.     

助熔剂对Y3Al5O12∶Ce荧光粉性能的影响

在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉 Y3Al5O12∶Ce(YAG∶Ce), 研究了助熔剂对YAG∶Ce荧光粉发光特性的影响. XRD的测量结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG∶Ce荧光粉的晶化, 并且不引入杂相. 选择BaF2和H3BO3同时使用效果要好于单独使用一种助熔剂. 助熔剂的加入可增大YAG∶Ce荧光粉的激发和发射光谱强度, 并能有效降低荧光粉的中心粒径(D50)控制粉体的粒径分布, 适用于白光LED的制造.     

二乙酰对甲苯酒石酸构筑的三个镧系配合物的合成、结构、荧光及光催化性质

合成并通过红外光谱、元素分析、单晶及粉末衍射表征了3个一维配合物[Ln(HDTTA)3(CH3OH)3]n(Ln=Ce(1),Pr(2),Sm(3))的结构(D-H2DTTA为(+)-二(对甲苯酰)-D-酒石酸)。单晶衍射结果表明,3个配合物同构,结晶于三方晶系手性空间群R3,在c方向呈现一维链状结构。荧光光谱表明由于D-H2DTTA配体的激发态能级与Pr^3+和Sm^3+离子激发态能级接近,所以可以敏化2种离子的f电子在609 nm处的发光。此外,配合物1在紫外光照射下表现出良好的光催化降解染料亚甲基蓝的性质,在无外加试剂条件下160 min内降解率可达76%。     

二乙酰对甲苯酒石酸构筑的三个镧系配合物的合成、结构、荧光及光催化性质（英文）

合成并通过红外光谱、元素分析、单晶及粉末衍射表征了3个一维配合物[Ln(HDTTA)_3(CH_3OH)_3]_(n )(Ln=Ce (1),Pr (2),Sm(3))的结构(D-H_2DTTA为(+)-二(对甲苯酰)-D-酒石酸)。单晶衍射结果表明,3个配合物同构,结晶于三方晶系手性空间群R3,在c方向呈现一维链状结构。荧光光谱表明由于D-H_2DTTA配体的激发态能级与Pr~(3+)和Sm~(3+)离子激发态能级接近,所以可以敏化2种离子的f电子在609 nm处的发光。此外,配合物1在紫外光照射下表现出良好的光催化降解染料亚甲基蓝的性质,在无外加试剂条件下160 min内降解率可达76%。     

KMgF3:Ce3+,Tb3+纳米粒子中Ce3+→Tb3+的发光及能量传递

利用微乳液方法,合成了铈、铽共掺杂的氟镁钾纳米粒子,研究了体系中Ce3+→Tb3+的发光特性以及它们之间的相互作用,结果表明KMgF3:Ce3+Tb3+纳米粒子中存在Ce3+→Tb3+的能量传递过程,即Ce3+可以将吸收的能量直接传递给Tb3+离子,使得Tb3+的绿色发光强度大为增加.     

铈掺杂对BaFBr:Eu2+光激励发光性能的影响

采用一步反应法制备了BaFBr:Eu2+,Ce3+X射线影像存储材料.通过荧光光谱和光激励发光谱研究了材料的光致发光及其经X射线辐照后的光激励发光性质.结果发现,Ce离子的掺入使得BaFBr:Eu2+的发光性能明显增强,存在Ce3+离子向Eu2+离子的能量传递,Ce离子的掺杂浓度为0.7%(摩尔分数)左右时可得到较高的光致发光及光激励发光强度.且掺入Ce3+后,可以有效的形成能稳定存储的较低能级的电子陷阱,使得在信息读出过程中所需激励光能量降低,从而使得读出光的能量与价廉、便携的长波激光器的读出波长匹配得更好.     

Sm3+杂CaO-SiO2-B2O3发光玻璃的制备、表征及性质

用高温固相法合制备了以CaO-SiO2-B2O3为基质,Sm3+为激活离子的发光玻璃.对Sm3+的淬灭浓度、基质中的硼硅比例、其他稀土离子的敏化作用以及基质组成等因素对玻璃发光特性的影响进行了探讨,并用红外和X-衍射分析对样品的结构进行了表征.结果表明:当Sm3+掺杂的物质的量分数为1.2%,激发波长λ=404 nm时,玻璃体60CaO-20SiO2-20B2O3:1.2Sm3+的发光强度为4838 A.U.(λ=606 nm);这种发光玻璃具有将紫外及近紫外光转换为橙红色光的特点.少量的Eu3+的掺入,对玻璃体的发光起敏化作用;玻璃体中的组分CaO可被ZnO替代.     

Ga2O3-La2O3-Yb2O3-Er2O3(HO2O3)体系光谱性质的研究

根据稀土离子能级的特点,对Ga2O3-La2O3-Yb2O3-Er2O3(HO2O3)体系的光谱性质进行了探讨,发现它们有二类发光性质:Stokes发光和反Stokes发光,研究了发光强度和发射波长与掺杂离子的依赖关系,观察到由能量的共振转移引起的荧光浓度猝灭现象,并取得了最大发光强度时的掺杂离子浓度和一些规律性结果.     

Gd_(3(1-x))Al_5O_(12)∶RE_(3X)分立材料芯片制备及发光性能研究

将组合材料芯片技术中四元组合法应用于新型发光材料Gd3(1-x)Al5O12∶RE3X的RE激活剂和敏化剂种类优选.由Gd3Al5O12基体材料芯片获得如下的研究结果:1)在紫外激发下(254 nm)Gd3(1-x)Al5O3∶Eu3x材料具有红色荧光性能;2)Pr(n(Pr)∶n(Eu)<1∶10)、Ce(n(Ce)∶n(Eu)<1∶10)共掺杂时会降低发光强度.光谱分析表明:Pr、Ce能级嵌入,使得激活剂和敏化剂发生共振能量传递,是Gd3Al5O12∶Eu(简称为GAG∶Eu)发光效率降低的主要原因.筛选结果得到柠檬酸盐硝酸盐溶胶凝胶法制备粉体筛选实验结果验证.实验结果表明组合法在发光材料开发上具有高效性.     

镧系元素-锑-硫三元体系的研究(Ⅳ)——CeSbOS2的合成及晶胞参数的测定

作为无机新材料的开发,近年来,我们系统地研究了Ln-Sb-S三元体系,先后合成了Ln₈Sb₈S₂₁(Ln=La,Ce)、Ln₃Sb₃S₁₀(Ln=La,Ce)、Ln_3-xSb_xS₄(Ln=La,Ce,Sm)、Ln_1-xSb_xS₂(Ln=Nd)和Ln₃SbS₆(Ln=Pr,Nd)等十余种新化合物的单晶。同时也注意到法国M.Pardo等人在报导LnOBiS₂(Ln=La,Ce,Pr)型化合物时,曾提及LnOSbS₂型化合物的存在,并给出了NdOSbS₂的部分数据。     

Ca1—xZnxTiO3：Pr^3＋,R^＋（R^＋=Li^＋,Na^＋,K^＋,Rb^＋,Cs^＋,Ag^＋）的合成和发光性质

采用X射线衍射、荧光光谱和热释发光研究了Ca1-xZnxTiO 3∶Pr3+, R+的物相组成和发光性质. Pr3+取代Ca2+形成PrCa ·正电性缺陷发光中心. 激发光谱是峰值位于330 nm附近的宽带谱, 发射光谱是峰值在613 nm半宽度为20 nm的带谱, 对应Pr3+的1D2-3H4跃迁发射. 发光强度和余辉随基质组分Zn/Ca摩尔比和合成温度而变化. Zn2+的最佳含量在10%～20%. X射线衍射研究表明掺入适量的Zn2+物相组成为CaTiO3, Ca2 Zn4Ti15O36和Zn2TiO4. 热释发光曲线表明掺入Zn2+离子后体系中形成了新的缺陷ZnTi″, 且ZnTi″的缺陷陷阱深度大于RCa′.     

铈、钐掺杂YAG微晶玻璃制备及光谱性能

以Y2O3-A l2O3-S iO2-L i2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Sm掺杂基质玻璃,制备出白光LED用YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃。利用X射线衍射、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、光谱性能及荧光寿命进行了研究。结果表明:掺杂铈或铈钐共掺杂基质玻璃在1400℃热处理得到的几乎是纯YAG晶相;并且YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃在454 nm有特征激发峰,说明它们能被蓝光芯片有效激发;在蓝光芯片激发下,YAG:Ce微晶玻璃在480~700 nm产生有效发射,发射光谱中心波长531 nm,同时铈钐共掺微晶玻璃在566,602,615,650 nm都有窄的发射峰,可以提高LED s的显色性、降低色温;此外,浓度掺杂实验表明钐的较好掺杂浓度范围是Ce:Sm为10∶2~10∶10;YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃的荧光衰减曲线表明,YAG:Ce微晶玻璃的荧光寿命要长于YAG:Ce,Sm微晶玻璃。     

YAG:Ce,Mn微晶玻璃的制备及光谱性能研究

由于YAG:Ce微晶玻璃缺乏红色发光成分,导致其封装的白光LED显色指数低.以Y2O3-Al2 O3-SiO2-Li2O作为Ce,Mn掺杂的基质,制备了可提高显色指数的白光LED用YAG:Ce,Mn微晶玻璃.通过XRD测试、荧光测试和电光源测试表征了玻璃的晶相结构、光谱性能及荧光寿命,研究了Mn2+对YAG:Ce微晶玻璃发光的影响,并对其增红机制进行了探讨.结果表明:基玻璃在1400℃热处理可析出纯YAG晶相;YAG:Ce,Mn微晶玻璃在460 nm光激发下,在530 nm处有Ce3+的特征发射峰,由于Ce3+-Mn2+之间的能量传递,在585 nm处有Mn2的特征发射峰,从而使得YAG:Ce,Mn微晶玻璃的发光峰比YAG:Ce微晶玻璃的发光峰向红光方向宽化,有效地提高了白光LED的显色性能.