磷酸钡钙∶铈、锰红色荧光粉的研制

采用高温固相反应合成了磷酸钡钙∶铈、锰红色荧光粉。借助TG,XRD,荧光粉相对亮度仪、荧光分光光度仪等手段系统研究了合成过程中原料化学组成及配比、合成条件对磷酸钡钙∶铈、锰发光性能的影响。结果表明,荧光粉基质(BaxCa1-x)3(PO4)2具有畸变的Ca3(PO4)2结构。该荧光粉中Ce3+是助激活剂,Mn2+是激活剂,由Ce3+→Mn2+的能量传递使Mn2+激发产生650 nm左右的发射,当Ce3+和Mn2+浓度相等且都为0.15时,荧光粉有最高的红色发射亮度。     

Y2O2S：Eu,Mg,Ti,Tb红色长时发光材料的研究

利用高温固相反应法合成了一种新型的红色长时发光材料－Y2O2S：Eu,Mg,Ti,Tb.材料的XRD测试结果表明Eu掺杂引起Y2O2S，Eu,Mg,Ti,Tb晶胞增大，激发光谱，发射光谱和发光衰减曲线表明该材料是一种适合紫外线和可见光激发，并具有很好的长时发光性能的红色长时发光材料，热释光谱测试结果表明该材料可能具有两个较深的陷阱能级，研究了Eu,Mg,Ti,Tb的加入量对材料发光特性的影响。结果表明：Eu,Mg,Ti,Tb影响材料的初始亮度和发光时间，Eu决定材料的红色比。     

稀土红色荧光粉SrZnO2∶Eu3+的发光性能

A series of novel luminescent materials, SrZnO₂∶M (M=Eu³⁺, or Eu³⁺ + Li⁺) have been synthesized by high-temperature solid-state reaction. The structure and luminescence properties of SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor were studied through XRD, photoluminescence and Raman spectroscopy. The excitation spectra show a broad intense band and a number of small peaks corresponding to the inner 4f-shell excitations of Eu³⁺ (the strongest one is at 395 nm for ⁷F₀-⁵L₆). After SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor was co-doped with Li⁺ ions, its charge transfer band extended to longer wavelengths. This resulted in increase of luminescent quantum efficiency of the sample. SrZnO₂∶Eu³⁺,Li⁺ phosphor can be efficiently excited by longer UV. From the fluorescence spectrum of SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor, apart from transition emissions of ⁵D₀→ ⁷F_J (J=0～4), the transition emissions from ⁵D₁ → ⁷F_J (J=0～2) have been observed. For the SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor, under excitation of UV, the dominant emission is at about 612 nm, due to the ⁵D₀→ ⁷F₂ hypersensitive transition. The incorporation of Li⁺ ions greatly enhanced the luminescence intensity and made emission peak from ⁵D₀ → ⁷F₂ transition red-shifted.     

基于[LnMo12]二十面体的三维稀土钼酸盐骨架的合成、结构及荧光性能

通过缓慢蒸发溶剂法合成了2例新的三维稀土钼酸盐：[Ln (H₂O)₃]₃[LnMo₁₂O₄₂]·xH₂O,其中Ln=Eu (1)、Tb (2),x=7(1),10.17(2)。这2种稀土钼酸盐中都含有新颖的二十面体[LnMo₁₂O₄₂]构建单元,该单元通过与{LnO₉}多面体进一步连接形成三维网络。光致发光测试表明,化合物1和2显示出明显不同的发射特征,这与Eu³⁺和Tb³⁺离子的不同能级跃迁密切相关。化合物1表现出较强的红色发射(CIE色度坐标为(0.66,0.33))、高发光强度、较大的荧光量子产率(约60%),对应于从⁵D0到⁷F_J (J=4、3、2、1、0)的跃迁;化合物2表现出浅绿色发射(CIE色度坐标为(0.34,0.60)),对应从⁵D₄到⁷F_J (J=6、5、4、3)的能级跃迁,其发光强度较弱和荧光量子产率较低(约20%)。有趣的是,一定量的Tb³⁺引入和大量溶剂分子的存在导致化合物2发生部分荧光猝灭,但对化合物1的荧光几乎没有影响。     

Eu2+掺杂MgY2Al3Si2O11N青光荧光粉的制备和发光性能

采用高温固相法合成了一系列Eu²⁺掺杂的MgY²Al³Si²O¹¹N(MYASON)青光荧光粉。详细探讨了不同制备方法对荧光粉的物相结构和发光强度的影响,利用X射线衍射精修和X射线光电子能谱实验证明Si⁴⁺-N^3-离子对成功掺入石榴石晶格中。通过荧光光谱、寿命衰减曲线和变温光谱研究了发光性能,研究结果表明,用365 nm紫外光激发MYASON∶Eu²⁺荧光粉时,在青光区域呈现不对称宽带发射,峰值为490 nm,可以为紫外芯片激发的白光发光二极管有效提供青光成分。     

MgF2对Mn4+掺杂锗酸盐红色荧光粉发光的影响

3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂∶Mn⁴⁺作为优异热稳定性和良好发光性能的红色荧光粉而被市场应用,然而,该粉体中MgF₂的作用影响机理尚不明晰,阻碍其性能进一步优化和发展。采用高温固相法制备了系列Mn⁴⁺激活的锗酸盐荧光粉,通过对比加入MgF₂、H₃BO₃(助熔剂),研究了该粉体的结构、形貌、发光性能等变化规律,阐明了MgF₂的发光影响作用。研究表明,加入MgF₂、H₃BO₃和不加任何助熔剂时的样品,其最佳烧结温度分别为1 150、1 250和1 350 ℃,上述温度下发光强度均为最佳值,其中加入MgF₂、H₃BO₃的样品在最佳温度处生成了纯相。MgF₂的添加,一方面同H₃BO₃一样作为助熔剂对生成纯相、提高样品结晶度起了积极的作用;另一方面,通过研究分析,确认F^-离子成功掺杂进入晶格,促使样品生成的晶体结构为Mg₁₄Ge₅(O,F)₂₄。加入MgF₂、H₃BO₃在最佳烧结温度的样品的荧光寿命分别为0.93和0.75 ms。     

LiBa0.95-yBO3:0.05Tb3+,yBi3+荧光粉的制备及荧光性质

以硼酸和碳酸盐为原料,用高温固相法制备了可被（近）紫外光（369、254 nm）有效激发的Tb³⁺单掺杂LiBa_1-xBO₃：xTb³⁺（物质的量分数x=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07）及Bi³⁺和Tb³⁺共掺杂LiBa_0.95-yBO₃：0.05Tb³⁺,yBi³⁺（物质的量分数y=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07）的2个系列荧光粉,产物的结构和形貌分别用粉末X射线衍射（PXRD）和扫描电子显微镜进行表征。PXRD测定结果表明2个系列的产物均为纯相LiBaBO₃。通过对第一系列产物荧光光谱的测定,筛选出发光强度最好的产物,据此确定铽离子的最佳掺杂量;在此基础上制备出铋离子掺杂量不同的第二系列荧光粉。荧光光谱测定的实验结果表明,Tb³⁺/Bi³⁺共掺杂的荧光粉的发光强度好于Tb³⁺单掺杂的荧光粉,这说明Bi³⁺对Tb³⁺有敏化作用;而且随着Bi³⁺掺杂量的增加,产物的荧光强度表现出先增加后减小的趋势,当Bi³⁺的掺杂量y=0.03时,产物的荧光强度达到最大。Bi³⁺和Tb³⁺之间存在偶极-四极相互作用而进行能量传递。系列荧光粉的CIE坐标显示其发光颜色在一定程度上呈现出由绿色光到白光的渐变趋势。     

(Ca,Me)La4Si3O13:Eu3+(Me=Sr,Ba)荧光粉的结构和发光特性

采用高温固相法制备了(Ca,Me)La4Si3O13∶Eu3+(Me=Sr,Ba)系列红色荧光体,考察了Eu3+掺杂浓度和Sr2+,Ba2+置换对荧光体结构和发光特性的影响。Eu3+最佳掺杂浓度为nEu3+∶nLa3+=1∶7,5D0-7F2与5D0-7F1跃迁发射强度比为2.55。Eu3+掺杂使晶胞参数a和c呈线性变小,对c的影响大于a,使a/c比增大。Sr2+和Ba2+分别置换基质中的Ca2+可以形成完全固溶体,晶胞参数随Sr2+或Ba2+的置换量增加呈线性增大,使a/c比减小。各发射峰强度在Sr2+置换量为0.4 mol时出现极大值,但随Ba2+置换量的增加而不断增强,全置换后荧光强度最大。荧光体的色坐标为(0.638 5,0.353 0)。     

In2BP3O12:Cr3+宽带近红外荧光粉的发光性能及应用研究※

近红外光谱技术在安防监控、食品检测、生物成像、农业等领域具有重要应用价值, 而开发出紧凑高效的近红外光源是其大规模商业应用的前提. 荧光粉转换型近红外发光二极管(light emitting diodes, LED)光源具有结构紧凑、成本低、使用寿命长、发射光谱可调等优点, 因此近些年受到广泛关注, 其关键就在于开发出能被蓝光有效激发的高性能近红外荧光粉. 本工作利用高温固相法制备了一种新型宽带近红外荧光粉In₂BP₃O₁₂:Cr³⁺, 在480 nm激发下, 荧光粉发射峰值位于950 nm, 光谱覆盖了750~1350 nm范围, 半峰宽达到210 nm. 采用该荧光粉与商用蓝光InGaN LED芯片封装, 获得了具有宽带发射的近红外LED光源, 在60 mA的驱动电流下, 近红外光辐射功率为5 mW. 当采用该光源照射人的手掌, 用近红外电感耦合器(charge coupled device, CCD)相机能够对手掌中的血管进行清晰的成像. 上述结果表明该近红外荧光粉可用于制备基于蓝光芯片的宽带近红外LED光源, 并在生物医学等领域具有潜在应用前景.