纳米SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+长余辉发光材料的制备与性能

采用水热-均匀共沉淀法制备了纳米SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉发光材料。通过XRD、TEM、荧光光谱、热释光谱对其结构和性能进行分析。XRD结果表明所制备的SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺纳米发光材料为单相,属单斜晶系。TEM测试表明纳米SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺发光材料为规则的球状粒子,粒径为50~80 nm,且分散性良好。激发和发射光谱测试表明,样品的激发光谱是峰值在356 nm的连续宽带谱,发射光谱是峰值位于512 nm的宽带谱,与SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺粗晶材料相比,激发和发射光谱都出现了“蓝移”现象。样品的热释光峰值位于358 K,适合于产生长余辉。     

Eu3+离子在Ca2PbO4一维结构基质中的发光研究

A Eu³⁺-doped Ca₂PbO₄ with one-dimensional structure was prepared with a solid-state reaction method and its characteristics were investigated. The XRD results show that the substitution of Ca²⁺ by Eu³⁺ has no influence on the structure of Ca₂PbO₄. Under the excitation of ultraviolet light， the Ca₂PbO₄:Eu³⁺ phosphor exhibits strong red emission at about 618 nm which is assigned to the ⁵D₀- ⁷F₂ electric-dipole transition. The compounds Sr₂CeO₄ and Ca₂SnO₄ have the same crystal symmetry as that of Ca₂PbO₄ and it is found that the emission intensity of Ca₂PbO₄∶Eu³⁺ is higher than that of Sr₂CeO₄∶Eu³⁺ and lower than that of Ca₂SnO₄∶Eu³⁺. The excitation spectrum of Ca₂PbO₄∶Eu³⁺ appears to be a broad band with two peaks at about 289 nm and 340 nm. The former peak is attributed to the Eu³⁺-O₂- charge transfer transition， while the latter one may be related to the absorption of Ca₂PbO₄ host or its crystal defects.     

SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+纳米长余辉发光材料的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 纳米长余辉发光材料，研究了pH值、反应温度和络合剂等对溶胶-凝胶形成的影响，研究了灼烧温度对SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 晶相、颗粒尺度和发光性能的影响。利用XRD, SEM，光谱分析等手段对产物进行了结构和性能分析。实验结果表明，在800 ℃时SrAl₂O₄晶相开始形成但没有发光，而在1 100 ℃烧结的样品则具有很好的发光性能。样品平均晶粒尺寸随灼烧温度升高而增加，平均晶粒尺寸为20～40 nm。样品的激发光谱是峰值在240，330，378和425 nm的连续宽带谱，发光光谱是峰值在523nm的宽带谱，与SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 粗晶材料相比，发光光谱发生了“红移”现象。样品的热释光峰值位于157 ℃，与SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 粗晶材料相比，峰值向低温移动了13℃。     

SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉材料在100~500 K温度之间的发光性能进行研究。实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能。其变化规律表明SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光。陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭。材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料。     

共沉淀-熔盐法制备BaMoO4∶Eu3+及其发光性能研究

以KCl-NaCl为熔盐,采用共沉淀前躯体-熔盐辅助焙烧法合成了红色发光材料BaMoO₄∶Eu³⁺。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光光谱(PL)等测试手段,研究了熔盐辅助焙烧温度对粉体相结构、形貌和发光性能的影响,并对比了直接采用共沉淀法合成BaMoO₄∶Eu³⁺的结构与发光性能。结果表明：采用两种方法制备的BaMoO₄∶Eu³⁺均是纯相,粒径随温度升高而增大。当KCl-NaCl复合熔盐焙烧温度大于700 ℃,BaMoO₄晶粒在熔盐中实现了(111)面取向生长,得到均一的尖晶石型BaMoO₄∶Eu³⁺微晶。光谱研究表明：共沉淀前躯体-熔盐辅助焙烧法合成样品在615 nm处的Eu³⁺的⁵D₀-⁷F₂发射明显得到加强,样品发出明亮的红色发射光。     

Eu3+掺杂B2O3-CaO发光材料的制备及其发光性能

采用溶胶凝胶法制得高纯的B₂O₃-CaO∶Eu³⁺荧光粉。用XRD、IR对不同退火温度下所得样品的结构进行表征,结果发现随退火温度的变化,能形成不同结构的硼酸盐基质。通过对以不同结构硼酸盐为基质荧光粉的激发、发射谱图及荧光衰减曲线的分析,探讨了材料的发光性能和发光机理。结果表明,在不同结构硼酸盐基质中,Eu³⁺都处于无反演对称中心格位,以（⁵D₀→F₂）电偶极跃迁为主,所以材料主要发红光;且900℃退火所得高纯相的CaB₂O₄基质最有利于发光、对应的荧光衰减时间最长,这都因在此荧光粉中Eu³⁺更易取代Ca²⁺,并形成相对较多的p-n结和陷阱所致。     

SrAl2O4：Eu2+，Dy3+的助熔剂法制备及其发光特性

以B₂O₃为助熔剂，在1 350 ℃、还原性气氛下成功制备了SrAl₂O₄单相粉末样品。用同样的方法制备了系列单相Sr_1-x-yAl₂O₄：Eu²⁺_x，Dy³⁺_y·nB₂O₃(0.005≤x≤0.07， 0.01≤y≤0.05，0.05≤n≤0.25)样品并表征了其长余辉发光特性。结果表明，最佳的Eu²⁺含量为0.02。辅助激活离子Dy³⁺在Sr_0.98Al₂O₄：Eu²⁺_0.02中的掺杂在一定范围内可以显著提高亮度和余辉时间，最佳Dy³⁺含量为0.03。研究不同B₂O₃含量对Sr_0.95Al₂O₄：Eu²⁺_0.02，Dy³⁺_0.03发光性能的影响，结果说明最佳的B₂O₃含量为n=0.1，余辉肉眼可见(≥0.32 mcd·m^-2)时间达4 000 min。利用正电子湮灭技术和热释光技术，研究和讨论了B₂O₃对Sr_0.95Al₂O₄：Eu²⁺_0.02，Dy³⁺_0.03的发光和余辉性能的影响，结果表明B₂O₃的添加有助于Dy³⁺在晶格中形成深度合适、有益于余辉的空位缺陷。     

Sr7Zr(PO4)6∶xEu2+蓝色荧光粉的合成及其发光特性

通过高温固相反应合成了新型的蓝色荧光粉Sr₇Zr(PO₄)₆∶xEu²⁺。通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱研究了Sr₇Zr(PO₄)₆∶xEu²⁺材料的相纯度及荧光性质。结果表明,Eu²⁺掺杂获得的Sr₇Zr(PO₄)₆∶xEu²⁺荧光粉为纯相,且200~400 nm范围内的近紫外(NUV)光均能对其进行有效的激发。在315 nm的激发下,Sr₇Zr(PO₄)₆∶xEu²⁺荧光粉发射出峰值位于415 nm左右的蓝光,且Eu²⁺在Sr₇Zr (PO₄)₆基质中的最佳掺杂浓度为0.05,相应的CIE色度坐标为(0.164,0.021),比商用BaMgAl₁₀O₁₇∶Eu²⁺(BAM)蓝色荧光粉具有更高的色纯度。     

CaSb2O6:Bi3+,Eu3+荧光粉的制备和发光性质

采用共沉淀法及1 200 ℃后续煅烧4 h,成功制备了CaSb₂O₆:Bi³⁺,Eu³⁺荧光粉,并对其结构及发光性能进行了研究。所制备荧光粉颗粒为六边形类圆饼状,平均尺寸在100~600 nm之间。对CaSb₂O₆:Bi³⁺,Eu³⁺发光的机理分析表明,Bi³⁺对Eu³⁺的发光存在高效的敏化与能量传递。当Bi³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度分别为0.5%和8%,Eu³⁺位于580 nm(⁵D₀→⁷F₀ )处的荧光发射显著增强,Bi³⁺,Eu³⁺共掺样品的荧光强度是CaSb₂O₆:Eu³⁺的10倍左右。调节Bi³⁺/Eu³⁺离子掺杂比,色坐标呈现了从蓝、白光到红光的变化,表明该荧光粉可分别作为蓝或红色荧光粉使用,甚至可实现从蓝、白光到红光的自由调控,这为白光LED荧光粉的发展提供了参考。     

La7O6(BO3)(PO4)2:Eu3+/Tb3+荧光材料的制备及其光致发光性能

采用优化的高温固相方法制备了稀土离子Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂系荧光材料,并对其物相行为、晶体结构、光致发光性能和热稳定性进行了详细研究。结果表明,La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂：Eu³⁺材料在紫外光激发下能够发射出红光,发射光谱中最强发射峰位于616 nm处,为⁵D₀→⁷F₂特征能级跃迁,Eu³⁺的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为（0.610 2,0.382 3）;La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂：Tb³⁺材料在紫外光激发下能够发射出绿光,发射光谱中最强发射峰位于544 nm处,对应Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁,Tb³⁺离子的最优掺杂浓度为0.15,对应的CIE坐标为（0.317 7,0.535 2）。此外,对2种材料的变温光谱分析发现Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂荧光材料均具有良好的热稳定性。     

水热-微波法合成纳米晶长余辉发光材料Y2O2S∶Eu3+，Mg，Ti

采用新型水热-微波法合成了纳米晶长余辉发光材料Y₂O₂S∶Eu³⁺,Mg,Ti。通过XRD、TEM、荧光光谱对其进行表征。X射线衍射测试表明所制备的Y₂O₂S∶Eu³⁺,Mg,Ti纳米发光材料为单相,六方晶。透射电子显微镜(TEM)测试表明所制备的Y₂O₂S∶Eu³⁺,Mg,Ti纳米发光材料粒径小,分布集中。激发和发射光谱测试表明Eu³⁺离子能有效地掺入硫氧化钇基质中,并具有良好的发光性能。余辉光谱测试表明其余辉颜色为红色,具有良好的余辉效果。     

多级结构Mg3B2O6:Eu3+花状微球的制备、表征及其发光性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)为原料,稀土元素Eu³⁺为激活剂,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助共沉淀法得到前驱体,并通过焙烧制备了多级结构Mg₃B₂O₆:Eu³⁺花状微球。通过XRD、SEM、TEM以及荧光光谱等手段分别对前驱体煅烧产物的结构、形貌、组成和荧光特性进行了表征。实验表明,在波长为393 nm激发光的激发下,所得到的产品在612 nm处有明显的特征发射峰,对应于Eu³⁺的(⁵D₀→⁷F₂)特征跃迁发射。这一荧光性质使得该材料在荧光灯、显示系统和光电设备应用中具有广阔的前景。同时我们还探讨了微球的形态、Eu³⁺的掺杂量及焙烧温度对花状微球荧光性能的影响。     

多级结构Mg3B2O6: Eu3+花状微球的制备、表征及其发光性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)为原料, 稀土元素Eu³⁺为激活剂, 采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助共沉淀法得到前驱体, 并通过焙烧制备了多级结构Mg₃B₂O₆: Eu³⁺花状微球。通过XRD、SEM、TEM以及荧光光谱等手段分别对前驱体煅烧产物的结构、形貌、组成和荧光特性进行了表征。实验表明, 在波长为393 nm激发光的激发下, 所得到的产品在612 nm处有明显的特征发射峰, 对应于Eu³⁺的(⁵D₀→⁷F₂)特征跃迁发射。这一荧光性质使得该材料在荧光灯、显示系统和光电设备应用中具有广阔的前景。同时我们还探讨了微球的形态、Eu³⁺的掺杂量及焙烧温度对花状微球荧光性能的影响。     

Sr2Si5N8∶Eu2+荧光粉的制备与发光性能

以α-Si₃N₄,SrCO₃,Eu₂O₃为原料,采用碳热还原氮化法制备了Sr₂Si₅N₈∶Eu²⁺荧光粉。研究了材料的结构与光谱特性,分析了影响材料发光性能的工艺因素。结果表明,石墨粉含量和助熔剂的用量对Sr₂Si₅N₈相的形成和发光性能有重要影响。当n_C/n_Sr=1.5,助熔剂用量为4wt%时,合成样品的主晶相为正交晶系Sr₂Si₅N₈,在400~550 nm可见光激发下,可发射峰值波长位于609 nm荧光。激发带的位置与Eu²⁺离子浓度无关,为400~550 nm之间的宽带激发;但发射强度随Eu²⁺离子浓度的增加而增加,Eu²⁺离子浓度达到5mol%时发射强度达最大值,在Eu²⁺离子浓度为2mol%~5mol%之间,观察到发射峰的红移现象。     

沉淀法合成蓝色长余辉发光材料Sr2MgSi2O7∶Eu2+，Dy3+

采用沉淀法制备了高亮度的长余辉发光材料Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺,Dy³⁺。通过XRD、荧光光谱和热释光谱对其进行表征。XRD测试表明所制备的Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺,Dy³⁺为单相,四方晶。荧光光谱测试表明,用λ_em=467 nm作为监控波长,在275~450 nm之间有宽的激发光谱,峰值位于399 nm。用λ_ex=399 nm激发样品,其发射光谱为一宽带,峰值位于467 nm。1 050 ℃煅烧前躯体所制备的Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺,Dy³⁺发光性能最好。热释光谱峰值位于357 K,适合长余辉现象的产生。对Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉发光机理进行了讨论。     

Cd2Ge7O16中Tb的长余辉发光特性

本文研究了Cd₂Ge₇O₁₆∶Tb³⁺材料的发光及其长余辉性质。指出Tb³⁺的发光是该离子的 ⁵D₃- ⁷D_J、 ⁵D₄- ⁷D_J两种跃迁产生的；随着掺杂浓度的增加 ⁵D₄- ⁷D_J跃迁增强，发光颜色由蓝变绿。并把该材料的长余辉性质归结为基质结构中有电子陷阱和空穴陷阱。提出余辉机理模型。     

Sr2CeO4∶Eu3+柠檬酸-凝胶法的合成及发光性质研究

柠檬酸-凝胶方法促使多离子在分子水平上混合，与固相烧结方法相比，能够降低烧结温度和烧结时间。利用这种方法在1000℃下很短的时间得到单相化合物Sr₂CeO₄。Sr₂CeO₄是一种发出很强蓝光的基质发光材料。为寻找新的发光体，我们将稀土离子Eu³⁺掺杂在其中，从荧光光谱上可以看出存在从基质向稀土离子的能量转移。Sr₂CeO₄∶Eu³⁺的发光颜色可调谐，当Eu³⁺离子浓度较小(< 0.5mol%)时，体系发出很强的白光;当Eu³⁺离子浓度较大(>10mol%)时，体系发出很强的红光，并且猝灭浓度高。     

EuPO4∶Zn@MCM-41的制备和发光性质

通过微波辅助水热法合成MCM-41介孔材料,经溶胶凝胶组装过程将EuPO₄∶Zn分散到MCM-41表面上和孔道中,制备成以MCM-41为基质的复合发光材料EuPO₄∶Zn@MCM-41粉末。通过XRD、FTIR、氮吸附、SEM、HRTEM、EDS对该材料进行了表征,用单因素法探究了原料配比(Eu(NO₃)₃、Zn(NO₃)₂的加入量和反应条件(煅烧的温度、时间)对EuPO₄∶Zn@MCM-41在593 nm处发光强度的影响,并研究其影响机理。荧光分析发现,EuPO₄∶Zn基本不发射荧光,而EuPO₄∶Zn@MCM-41材料具有蓝光段和红光段的荧光发射,主要发光带以468和593 nm为中心。593 nm处的发射归因于Eu³⁺的4f组内⁵D₀→⁷F₁跃迁,即Eu³⁺中心离子所在晶格格位对称性决定的磁偶极跃迁。研究表明以MCM-41为载体,能够大大降低颗粒的团聚程度,并使EuPO₄:Zn颗粒具有更小的粒径;同时EuPO₄∶Zn@MCM-41中Eu³⁺发光中心具有更大的裂分,MCM-41的纳米孔道使Eu³⁺的发光中心分离,降低了Eu³⁺之间电子云之间的重叠,大大减小了荧光的猝灭,因此MCM-41能有效降低Eu³⁺复合物荧光猝灭。     

共沉淀法合成Yb3+∶Y2O3纳米粉及透明陶瓷的性能

以Y₂O₃为基质材料,掺杂不同含量的Yb³⁺,采用共沉淀法制备出性能良好的Yb³⁺∶Y₂O₃纳米粉,将粉体在1 700 ℃和真空度为1×10^-3 Pa下烧结5 h得到Yb³⁺∶Y₂O₃透明陶瓷。用XRD、TEM、UV-Vis、FL分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明：Yb³⁺完全固溶于Y₂O₃的立方晶格中,Yb³⁺∶Y₂O₃粉体大小均匀,近似球形,尺寸约40～60 nm。Yb³⁺∶Y₂O₃透明陶瓷相对密度为99.7%,在波长600～800 nm范围内其透光率达到80%。Yb³⁺∶Y₂O₃透明陶瓷在950 nm处吸收线宽达到26 nm,在1 031 nm和1 076 nm处的发射线宽分别为13 nm和17 nm。     

静电纺丝技术制备Y2O3∶Eu3+纳米带及其发光性质

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃]复合纳米带,将其进行热处理,获得了Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、荧光光谱等技术对焙烧后的样品进行了表征。结果表明：600 ℃焙烧即可获得Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带,800 ℃时结晶更为良好,产物属于立方晶系。纳米带表面光滑,由平均直径为30 nm的小颗粒紧密排列而成,为多晶结构。随着温度升高,纳米带宽度减小。焙烧800 ℃获得的Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带的发光性质优于焙烧600 ℃的Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带。与体材料相比,该纳米带的激发光谱Eu³⁺-O^2-电荷迁移态(CTB)发生红移,发射光谱发生蓝移。