SrZnO2:Eu3+, Li+长波紫外激发红光荧光体的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成了一种长波紫外激发的SrZnO2：Eu^3＋, Li^＋发光材料, 用X射线衍射谱、荧光光谱对样品进行了表征. 结果表明, Eu^3＋离子在SrZnO2基质中主要占据Sr^2＋离子不对称性格位, 发射来源于5D0→7F2 612 nm为主的红光. 加入电荷补偿剂Li^＋离子能显著提高发光强度, 350～400 nm内的激发峰也有明显提高, 同时观察到来自Eu^3＋离子高能级5D1→7FJ（J=0～2）的跃迁发射, 并对其产生机制进行了初步探讨. 实验结果表明, SrZnO2：Eu^3＋, Li^＋是一种有发展前途的长波紫外激发红光荧光体.     

白光LED用KCaPO4:Eu3+红色荧光粉制备及其发光特性

采用高温固相法制备了KCaPO4:Eu3+红色发光材料,研究了Eu3+掺杂浓度、电荷补偿剂等对材料发光性质的影响.结果显示,在397 nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰为613 nm;监测613 nm发射峰,所得激发光谱由O2-→Eu3+电荷迁移带(200～350 nm)和f-f高能级跃迁吸收带(350～450 nm)组成,主峰为397 nm.Eu3+离子的最佳掺杂浓度为5%(摩尔分数);浓度猝灭机制为电偶极-电偶极相互作用.添加电荷补偿剂Li+,Na+,K+或Cl-后,可提高KCaPO4:Eu3+材料的发射强度,其中以添加Li+时,效果最明显.     

白光LED用红色荧光粉CaWO_4:Eu~(3+),Li~+,Bi~(3+)的制备与表征

采用预先球磨、再二次热处理的高温固相合成法,制备了一系列白光LED用红色荧光粉CaWO4:Eu3+,L i+,B i3+,利用XRD,SEM和荧光光谱测试对其进行表征。XRD分析表明,所合成的样品为单一的四方晶系CaWO4,Eu3+,L i+,B i3+离子的先后掺杂使基质的部分衍射峰峰位向小角度移动;SEM照片显示,经过预先球磨制备的样品颗粒比较均一,尺寸约为0.5~3μm范围,结晶性好;荧光光谱测试发现这一系列荧光粉不仅可以被紫外光(254 nm)激发,还能被近紫外光(393 nm)和蓝光(465 nm)有效激发,其主发射峰值位于616 nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光;另外详细研究了预先球磨的效果、加入H3BO3做助熔剂的质量分数以及Eu3+,L i+,B i3+离子单掺或多掺时的浓度对该体系荧光粉发光特性的影响。     

Eu3+掺杂铝硅酸钾发光材料的合成及性能研究

采用固相法在较温和的反应温度下合成了Eu3+掺杂铝硅酸钾发光材料,利用粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析仪(TG-DTA)、紫外-可见光谱、荧光光谱仪(PL)等手段对合成的样品进行表征。结果表明:在450,550,650,750℃下合成的KAlSiO4:Eu3+为无定形态,但其形貌受温度的影响较大,450℃下合成的样品分散性较好,其他温度下得到样品的形貌为块状团聚体;在394 nm的紫外光激发下,样品主要表现出掺杂Eu3+的特征发射(5D0→7F1和5D0→7F2跃迁),在650℃合成的样品的发射光谱强度最强,其荧光衰减曲线符合双指数衰减行为,经拟合平均荧光寿命为0.40 ms。     

Ca2Y7.9（SiO4）6O2-0.5xFx:Eu0.1（3+,2+）荧光粉的合成和发光特性

采用高温固相反应法在弱还原气氛下制备了Ca2Y7.9(SiO4)6O2-0.5xFx:Eu(2+,3+)0.1(x=0～4)系列荧光粉。晶胞参数a,c和晶胞体积V均随着F-置换量的增加呈线性减小,晶胞参数a和c的变化率相近。荧光体中Eu2+和Eu3+共存,Eu2+3d5/2与Eu3+3d5/2电子结合能分别为1128.4和1136.3 eV,Eu2+的3d5/2与3d3/2的电子结合能差为28.4 eV。Eu2+和Eu3+的3d5/2态XPS峰面积比为6.9∶1。激发光谱由Eu3+的两个电荷迁移(CTS)带和f-f跃迁激发线组成,x=0,1的试样中出现了Eu2+的f-d跃迁强激发谱带。激发到Eu3+的电荷迁移态或激发Eu2+,除了来自Eu3+的5D0能级的发射之外,还观察到了5D1能级的强发射和5D2能级的弱发射,并且激发Eu2+时5D1→7F4发射强度超过5D0→7F2,没有出现Eu2+的明显发射,Eu2+对Eu3+发光起到很好的敏化作用。5DJ(J>0)高能级发射来自4f格位的Eu3+发光中心,Eu2+的敏化起关键作用。Eu3+在4f和6h两种格位的分布比为4∶6。     

Gd3Ga5O12∶Eu3+发光纳米晶的燃烧合成及性质

以尿素为燃烧剂,乙二醇为分散剂采用燃烧法制备了Gd3Ga5O12∶Eu3+纳米晶。利用X射线衍射、电镜和荧光光谱对前驱体和热处理后样品的结构、形貌和发光性能进行了表征。XRD结果表明:700℃热处理2 h即可获得立方结构Gd3Ga5O12∶Eu3+纳米晶。根据Scherrer公式估算经700℃和900℃热处理2 h获得的纳米晶的一次性粒径分别为28 nm和42 nm。发射光谱和激发光谱的结果表明:特征发射峰来自于5D0-7FJ跃迁,而来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁发射最强;宽激发带主要来自于Eu-O电荷迁移带和Gd3Ga5O12基质吸收。发射强度和激发强度随热处理温度的提高而增强。     

YVO_4:Eu~(3+),Al~(3+)荧光粉的制备及荧光性能研究

用高温固相法制备了Al3+掺杂的YVO4:Eu3+荧光粉。采用X射线粉末衍射(XRD)、环境扫描电镜(SEM)、荧光光谱(FL)等对样品进行了表征。分析了Al3+掺杂对YVO4:Eu样品晶体结构、晶胞参数和荧光性能的影响,并探讨了烧结温度对光谱性能的影响。研究结果表明:当Eu3+的浓度x(摩尔百分比)为4%,Al3+的浓度为1.5%时,在1100℃下烧结的样品其荧光性能最好,5D0→7F2处的发光强度约为未掺Al3+的2.5倍。由于Eu3+的7F2→5L6跃迁吸收,YVO4:Eu3+,Al3+荧光粉可在395 nm被有效激发。因此,YVO4:Eu3+,Al3+可以作为近紫外激发的白光LED红色荧光粉。     

Sr2MgSi2O7∶Tb3+，Li+荧光粉的合成和发光机理

采用高温固相法合成Sr2-mMg1-nSi2O7∶mTb3+,nLi+(m=0.03~0.50,n=m)系列荧光粉。使用X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的物相和发光性质进行了表征。在377 nm紫外光激发下,荧光粉的发射光谱呈多谱带发射,主峰位于490 nm,542 nm,590 nm和613 nm处,分别对应于Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁发射。调节Tb3+离子掺杂浓度,可实现荧光粉的发光颜色从蓝到白、黄、绿的可调发射;名义组成为Sr1.95Mg0.95Si2O7∶0.05Tb3+,0.05Li+的荧光粉在紫外光(377 nm)激发下发白光,其色坐标(0.322,0.317)接近纯白光(0.33,0.33),是一种潜在的LED用单基质白光荧光粉。     

YBO_3∶Eu荧光粉的水热法制备及形貌控制

用水热法在低于 3 0 0℃成功地制备出具有不同形貌的 YBO3∶ Eu3+ 荧光粉 ,其反应温度比固相反应降低了约 80 0℃ .研究了初始原料、p H值、反应温度、反应溶剂和催化剂等条件对目的产物形貌及粒度的影响 ,得到了具有 Vaterite结构、粒度分布均匀的球形荧光粉的最佳合成工艺 .在 2 5 4nm激发下 ,水热法制备的球形 Y0 .95Eu0 .0 5BO3荧光粉最强发射峰位于 5 98nm处 ,属于 Eu3+ 的 5D0 →7F1 的跃迁 ,是固相反应所得样品的 1 .5倍 .这些结果表明 ,在 PDP和荧光灯等显示和照明用荧光粉的制备中水热法具有潜在的应用前景 .     

空气中合成固溶体荧光粉Ba_2(Zn,Mg)Si_2O_7∶Eu~(2+),Eu~(3+),Ce~(3+)及其发光特性

采用高温固相法在空气中合成了Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu,y Ce3+系列荧光粉。分别采用X-射线衍射和荧光光谱对所合成荧光粉的物相和发光性质进行了表征。在紫外光330~360 nm激发下,固溶体荧光粉Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu的发射光谱在350~725 nm范围内呈现多谱峰发射,360和500 nm处有强的宽带发射属于Eu2+离子的4f 65d1-4f 7跃迁,590~725 nm红光区窄带谱源于Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁,这表明,在空气气氛中,部分Eu3+在Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7基质中被还原成了Eu2+;当x=0.1时,荧光粉Ba1.97Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu的绿色发光最强,表明Eu3+被还原成Eu2+离子的程度最大。当共掺入Ce3+离子后,形成Ba1.97-yZn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,y Ce3+荧光粉体系,其发光随着Ce3+离子浓度的增大由蓝绿区经白光区到达橙红区;发现名义组成为Ba1.96Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,0.01Ce3+的荧光粉的色坐标为(0.323,0.311),接近理想白光,是一种有潜在应用价值的白光荧光粉。讨论了稀土离子在Ba2Zn0.9Mg0.1Si2O7基质中的能量传递与发光机理。     

超细红色荧光粉LaMgAl_(11)O_(19):Eu~(3+)的制备与发光性能

采用凝胶-燃烧法制备了稀土Eu3+掺杂的LaMgAl11O19红色荧光粉的前驱粉末,在低于700℃退火处理时,得到非晶态样品,而高于850℃退火处理后为单一六方相结构LaMgAl11O19:Eu3+样品.SEM结果表明,该法制备的样品为颗粒分布均匀,粒径在200～400nm之间的超细粉末.通过激发光谱和发射光谱研究了Eu3+在LaMgAl11O19基质中的发光性能,结果显示,非晶态和晶态La1-xMgAl11O19:xEu3+样品都可发光,在613nm波长光的监测下所得荧光粉的激发光谱为一宽带和系列锐峰,其最强激发峰出现在蓝光465nm处,次强峰为394nm,表明该荧光粉与广泛使用的紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配.在465nm波长光的激发下观察到超细LaMgAl11O19粉末中Eu3+的613nm(5D0→7F2)强的特征发射,且随着粉末逐渐成相5D0→7F2跃迁明显增强,说明LaMgAl11O19:Eu3+超细粉末可作为白光LED的红色补偿荧光粉.     

LaAlO3∶0.05Eu3+微晶的水热合成与表征

通过水热反应合成了六角形LaAlO3∶0.05Eu3+微晶样品,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线(EDX)和荧光光谱(PL)对产物进行表征,讨论了反应温度和NaOH浓度对LaAlO3合成的影响.XRD分析表明,所合成的样品属三方晶系(空间群R3c),对LaAlO3∶0.05Eu3+样品的X射线粉末衍射数据进行Rietveld精修,最终R因子为Rp=6.79%,Rwp=8.96%;其晶胞参数为a=b=0.53636(2)nm,c=1.3101(1)nm.SEM分析表明,LaAlO3∶0.05Eu3+微晶具有六角形形貌,颗粒较均匀,平均尺寸约为4!m.PL分析表明,LaAlO3∶0.05Eu3+微晶的特征发射为Eu3+的5D0→7F1跃迁发射.     

三种方法制备CaGdAlO_4∶Eu~(3+)荧光粉及其发光性质研究

分别采用柠檬酸溶胶-凝胶法、半干半湿法和高温固相法制备了CaGdAlO4∶Eu3+荧光粉,并用X射线衍射(XRD)分析、场发射扫描电镜(FE-SEM)观察和荧光光谱分析研究了不同制备方法和制备条件对CaGdAlO4∶Eu3+形貌、粒径和发光性质的影响。XRD结果表明,柠檬酸溶胶-凝胶法、半干半湿法和固相法制备CaGdAlO4∶Eu3+生成纯相的温度分别为900,1200和1400℃。FE-SEM照片显示CaGdAlO4∶Eu3+颗粒粒径随温度的升高而增大,在同一烧结温度下,粒径大小为柠檬酸溶胶-凝胶法最小,半干半湿法居中,高温固相法最大而且团聚现象严重。以280 nm近紫外光激发,CaGdAlO4∶Eu3+发出明亮的橙红色荧光,以Eu3+的5D0→7F2跃迁为主,发光强度随烧结温度的升高而增加,在1400℃烧结温度下,以半干半湿法得到的样品发光最强。室温和低温发射谱中Eu3+的5D0→7Fj发射峰的数目都表明:Eu3+在CaGdAlO4中只占据偏离反演中心的一种格位。     

空气中合成M_2B_4O_7∶Eu~(3+)(M=Na,K)荧光体及其性质表征

以 M2 B4 O7( M=Na,K)为基质 ,在空气中掺杂稀土元素 Eu3+ 得到了 Na2 B4 O7∶ Eu3+ 和 K2 B4 O7∶ Eu3+荧光体 .探讨了体系的烧结条件和荧光性质 ,分析了晶体的结构 .结果表明 ,虽然两种体系的最佳合成条件不同 ,但是体系中都同时存在 [BO4 ]和 [BO3]结构 ;稀土离子 Eu3+ 的发光以电偶极跃迁5D0 -7F2 为主 ,处于非中心对称的格位上 ,并且可以很好地存在于基质中 ,Na2 B4 O7∶Eu3+ 具有较强的发光强度     

Ce3+,Tb3+,Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系的白色发光和能量传递机理

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长激发下,所合成荧光粉的发射峰主要位于387 nm(蓝紫)、542nm(绿)和611 nm(红)处;分别以387,542和611 nm为监控波长,所得激发光谱显示荧光粉在327 nm处有最好的激发.在327 nm光激发下,系列样品发光进入白光区.最优化的荧光粉为Sr1.91MgSi2O7∶0.01Ce3+,0.05Tb3+,0.03Eu3+,其色坐标为(0.337,0.313),是一种潜在的发光二极管(LED)用白色荧光粉.     

Ag@YF3:Eu3+核壳结构纳米材料的制备与性能研究

采用乙二醇法制备了单质Ag纳米粒子,并通过直接沉淀法合成了均匀球形的Ag@YF3∶Eu3+核壳结构复合纳米发光粒子,对产物的结构和性能进行了表征。XRD分析表明:Ag表面包覆上了结晶良好的正交晶系的YF3∶Eu3+。TEM照片表明:所得的纳米复合粒子具有明显的核壳结构和均匀的球形,中间Ag粒子的尺寸在80~100 nm之间,Ag@YF3∶Eu3+的粒径尺寸约为150~180 nm,表面粗糙且包覆完全。电子衍射表明复合样品为多晶。荧光光谱表明:该纳米复合粒子具有良好的发光性,以593 nm附近的5D0→7F1磁偶极跃迁为最强发射峰,但是比纯的YF3∶Eu3+的发光强度要弱,其荧光寿命有所增强,这表明Ag纳米粒子对外层的YF3∶Eu3+的发光有猝灭作用。     

铕掺杂硅钛柱撑蒙脱土的合成及发光性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Eu3+掺杂的硅钛柱撑蒙脱土(Si-Ti-MT),运用XRD,SEM-EDX和FT-IR对其结构进行了表征。结果表明,Eu3+掺杂的硅钛柱撑剂插入蒙脱土层之间,保持了蒙脱土层状结构。经荧光发射光谱和激发光谱分析可知,Si-Ti-MT是Eu3+发光的有效基体,其发射能级主要为Eu3+613 nm(5D0→7F2);激发光谱中表现了Eu3+的5个特征激发带,分别为363 nm(7F0→5D4),382 nm(7F0→5G2),395 nm(7F0→5L6),415 nm(7F0→5D1)和465 nm(7F0→5D2);热处理促进了Eu3+掺杂的硅钛柱撑蒙脱土的发光,且样品的荧光强度随着Eu3+掺杂量的增加而增强,不会发生浓度猝灭现象。     

蓝色长余辉材料CaAl_2O_4∶Eu~(2+),Nd~(3+)的合成及其发光性能

采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)A l2O4∶Eux2+,Ndy3+(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440 nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.001 25和y=0.002 5,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaA l4∶Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1 000 m in,初始亮度大于1 200 m cd/m2,60 m in后发光粉的亮度仍然在10 m cd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaA l2O4∶Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.     

稀土Y_(2-x)SiO_5∶Eu_x~(3 )纳米发光材料结构对发光性能影响及发光机理研究

用溶胶凝胶法合成了Y2-xSiO5∶Eux纳米发光材料,使用XRD、FTIR和TEM对其结构进行了表征。讨论了相结构、煅烧温度和Eu3 掺杂浓度对材料发光性能的影响及规律。结果显示煅烧温度在900℃以下,材料主要呈非晶相结构,900℃以上材料主要呈晶态结构;颗粒随煅烧温度升高而增大,在非晶态时颗粒大小在15~45nm,在晶态时颗粒大小为60~80nm。激发光谱和荧光发射光谱受材料晶相结构以及Eu3 掺杂浓度的影响,在晶态结构中Y2-xSiO5∶Eux纳米材料呈现更精细的激发和发射光谱。在激发光谱中,电荷转移态吸收(CST)随煅烧温度升高呈现兰移现象,晶态时CST同非晶态相比明显红移;在发射光谱中,非晶态时5D0→7F2跃迁呈现强的发光峰,随材料制备温度升高而增强,在晶态时该发光峰强度减弱,在长波波段呈现两个新的发光尖峰,并随煅烧温度升高而增强;5D0→7F1发射峰从非晶态转变为晶态后,光谱裂分为三重尖峰;而5D0→7F0跃迁发光光谱受结构和颗粒大小影响较小。同时在60~80nm的Y2-xSiO5∶Eux晶体中,发现材料5D0→7F2和5D0→7F1跃迁发光强度,均受Eu3 掺杂浓度的影响,当掺杂浓度x=0.4时,材料发光强度最大。     

快速合成宽带激发、窄带发射白光LED用Li_2CaSiO_4∶Eu~(2+)蓝-绿荧光粉

采用微波辅助法合成了蓝-绿色荧光粉Li2CaSiO4∶Eu2+,该荧光粉能很好的与紫外光及蓝光LED匹配。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和激发-发射光谱(PLE/PL)对样品进行了表征。X射线衍射数据与标准卡片PDF#27-290很好吻合。扫描电镜测试表明样品粒径在2~5μm。在紫外光和蓝光激发下,Li2CaSiO4∶1%Eu2+发射主峰位于478 nm,对应于Eu2+的t2g→8S7/2电子跃迁,半高峰宽31 nm。样品发光性能与Eu2+掺杂浓度有关,且Eu2+的最佳掺杂浓度为1%。合成的样品色坐标为(0.09,0.24),可作为白光LED用蓝-绿色荧光材料。