Ce4+和Eu3+共掺杂的Ca2SnO4发光材料的合成与光谱特性

利用高温固相反应法合成了Ce4 和Eu3 共掺杂的Ca2-xEuxSn1-yCeyO4样品,并对其结构和发光特性进行了研究。X射线衍射结果显示,在Ca2SnO4中同时掺入Ce4 和Eu3 离子没有改变其晶体结构。Ca2-xEuxSn1-yCeyO4样品的发射光谱随Eu3 掺杂浓度产生很大变化,当Eu3 掺杂浓度低时,样品中同时存在着Ce4 -O2-的蓝光发射和Eu3 的红光发射;当Eu3 掺杂浓度较高时,样品呈现出Eu3 离子的红光发射。Ce4 -O2-蓝色发光的寿命约为81μs,其能量来源于O2-和Ce4 离子间的电荷迁移吸收;而Eu3 红色发光的寿命约为830μs,其能量来源于O2-和Eu3 离子间的电荷迁移吸收。Eu3 -O2-键比Ce4 -O2-键更容易吸收紫外光,两者之间没有能量传递现象。     

Eu3+在碱土金属卤磷酸盐中的格位对称性及电荷迁移态

在254nm紫外光激发下研究了Eu~(3+)在Sr_3Ca_2(PO_4)_3Cl基质中的发光光谱.以Eu~(3+)为结构探针测定了Eu~(3+)所处晶格的点对称性.研究了M_5(PO_4)_3X(M=Ca,Sr,Ba;X=F,Cl,Br)基质组成改变对Eu~(3+)电荷迁移态的影响,以及温度对Ca_5(PO_4)_3Cl:Eu~(3+)发光强度的影响.     

准一维有机电荷迁移晶体电导率和温度的关系

在有机电荷迁移晶体中,有一类是由荷正电的施体分子柱与荷负电的受体分子柱交错平行排列而成,如TTF-TCNQ,因为这类晶体具有很强的各向异性,表现为准一维导体.实验得到,在T_P相似文献   

M5(PO4)3F (M=Ca, Sr, Ba)中Sm3+的电荷迁移态及Sm3+和Eu3+的电荷迁移能量关系

采用高温固相反应合成了M_5-2xSm_xNa_x(PO₄)₃F(M=Ca,Sr,Ba)荧光体,研究了其在真空紫外-可见光范围的发光特性。发现在Ca₅(PO₄)₃F中Sm³⁺的电荷迁移带约在191 nm,在Sr₅(PO₄)₃F中约在199 nm,而在Ba₅(PO₄)₃F中约在204 nm,随着被取代碱土离子半径的增大电荷迁移能量逐渐减小。比较了M₅(PO₄)₃F (M=Ca,Sr,Ba)中Sm³⁺和Eu³⁺电荷迁移能量的关系。     

四核簇离子S42+、Se42+、Te42+、Bi42-、Sn42-和Ge42-的电子结构与化学键

本文用EHMO法计算四核簇离子S_4~(2+)、Se_4~(2+)、Te_4~(2+)、Bi_4~(2-)、Sn_4~(2-)和Ge_4~(2-)的电子结构。讨论了平面正四边形S_4~(2+)、Se_4~(2+)、Te_4~(2+)和Bi_4~(2-)簇离子与蝴蝶形四核原子簇在成键性质上的不同。比较Sn_4~(2-)、Ge_4~(2-)簇离子与P_4、As_4原子簇电子结构的差别,分析Sn_4~(2-)和Ge_4~(2-)稳定性较差的原因。     

氟化镁锶中铕和铽的电荷迁移及其平衡解析

在氩气氛中，合成了SrMgF4：xEu，yTb复合组化物磷光体．该体系中Eu3 和Eu2 共存．随共掺入Tb浓度的增加，Eu3 的荧光发射强度降低，Eu2 的发光增强；并且Eu2 的ESR信号增强．认为Eu3 和Tb3 之间存在电荷迁移．即Eu3 ＋Tb3 →Eu2 ＋Tb4 .通过半定量手段研究了这一电荷迁移反应的平衡常数     

近紫外激发Sm3+与Sr2+,Ba2+,Bi3+共掺杂的La1/3NbO3的发光性质

通过高温固相反应合成了La1/3NbO3∶Sm3+荧光粉.样品的荧光光谱表明,La1/3NbO3∶Sm3+荧光粉最强的激发带在406 nm,对应于Sm3+的6H5/2→4K11/2跃迁,属于近紫外区(365～410 nm).当激发波长为406nm时,样品的最强发射峰位于596 nm,是由Sm3+的4G5/2→6H7/2跃迁而产生的.因此,La1/3NbO3∶Sm3+可以作为基于近紫外激发的白光发光二极管(LED)的红光材料.而且,La位共掺杂Sr2+,Ba2+和Bi3+使样品的荧光强度大大增加,在最佳掺杂浓度时的量子产率分别为5.4%,7.5%和5.3%.     

氟化镁锶中铕和铽的电荷迁移及其平衡解析

在氩气氛中，合成子ＳｒＭｇＦ４：ｘＥｕ，ｙＴｂ复合氟化物磷光体，该体系中Ｅｕ＾３＋和Ｅｕ＾２＋共存，随共掺入Ｔｂ浓度的增加，Ｅｕ＾３＋的荧光发射强度降低，Ｅｕ＾３＋的发光增强，并且Ｅｕ＾２＋的ＥＳＲ信号增强，认为Ｅｕ＾３＋和Ｔｂ３＋之间存在的电荷迁移，即Ｅｕ＾３＋Ｔｂ＾３＋→Ｅｕ＾２＋＋Ｔｂ＾４＋，通过半量手段研究了这一电荷迁移反应的平衡常数。     

用于痕量监测Zr4+、Cr2O72-、Fe3+、HPO42-和指纹识别的功能化Eu3+/Tb3+配位聚合物荧光探针的构筑

采用芳香族π共轭及含氮原子有机连接剂,合成同构铽、铕发光配位聚合物(CPs){[Eu(PLIA)_1.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (1)和{[Tb(PLIA)_1.5(H₂O)₂]·H₂O}_n (2),其中H₂PLIA=5-((吡啶-4-基甲基)氧基)苯-1,3-二甲酸。对合成的配合物进行了结构测定、表征和荧光痕量识别实验研究。2个同构配合物具有理想的三维框架结构,π…π堆积及氢键等弱相互作用增强了其化学稳定性;表征显示配位聚合物1和2具有良好的荧光性质、结晶性、热力学稳定性及结构完整性,可作为荧光传感的材料。1和2对水溶液中的Zr⁴⁺、Cr₂O₇^2-和Fe³⁺、HPO₄^2-具有选择性好、灵敏度高的荧光识别能力,其检出限分别为0.139 μmol·L^-1(1,Zr⁴⁺)、0.626 μmol·L^-1(1,Cr₂O₇^2-)、0.430 μmol·L^-1(2,Fe³⁺)、1.36 μmol·L^-1(2,HPO₄^2-)。探究了1和2作为探针的荧光猝灭机理。更有趣的是,1和2具有指纹识别性能,其荧光指纹纹路清晰连贯,细节明显,可被清晰观察。     

掺杂Zr4+对纳米Au/TiO2催化剂结构和性能的影响

采用氨水反滴加沉淀法合成了Zr4+掺杂的系列TiO2载体,以尿素溶液为沉淀剂,用沉积-沉淀法制备负载金催化剂。运用N2吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、高分辨电镜(HR-TEM)和氨吸附红外光谱(NH3-IR)等技术对催化剂的结构与形貌进行了表征,并在色谱-微反应装置上考察了催化剂对CO氧化反应的活性。结果表明:(1)少量的Zr4+掺杂可形成锐钛矿型固溶体,且载体的比表面积增大;随着Zr4+掺杂量增加至10%以上,载体逐渐向无定形转变,同时比表面积急剧增大。(2)保持规整锐钛矿晶相的Zr4+掺杂载体,其表面Lewis酸位占有率较高,且具备结构缺陷,而无定形载体表面的Lewis酸位占有率大幅度降低。(3)载体表面的Lewis酸位以及结构缺陷有利于增强载体对Au颗粒的锚定作用,从而减弱焙烧过程中的颗粒聚集。(4)少量Zr4+掺杂入TiO2载体中,可以提高Au颗粒的抗烧结能力,焙烧所得的Au颗粒尺寸较小(3.63 nm),且表现出优异的催化活性,在常温下就可以将CO完全氧化。     

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。     

A General Strategy for Through-Bond Energy Transfer Fluorescence Probes Combining Intramolecular Charge Transfer: A Silyl Ether System for Endogenous Peroxynitrite Sensing

A general strategy is reported for developing through-bond energy transfer (TBET) fluorescence probes by combining intramolecular charge transfer (ICT). The strategy uses a coplanar donor-π-bridge-acceptor system (SiOPh-PyOH) without spirolactam. The off-on switch of TBET and ICT is controlled by coplanar structure changes in the sensing process instead of spirolactam ring-opening in traditional TBET probes. DFT calculations showed that the energy and charge transfers from SiOPh to PyOH are prohibited. Since the SiOPh has no fluorescence, the probe SiOPh-PyOH shows fluorescence properties similar to that of pyrene. After sensing ONOO⁻, the silyl ether is removed and the probe changes into ⁻OPh-PyO⁻. Electron-donating ICT from ⁻OPh to PyO⁻ induces a large redshift of emission to 594 nm (179 nm shift). TBET from ⁻OPh to PyO⁻ ensures the probe exhibits a large pseudo-Stokes shift of 213 nm. Furthermore, the probe was successfully used in endogenous ONOO⁻ detection. This study offers a new strategy for the construction of TBET probes emitting in the red region without spirolactam ring-opening, a new ONOO⁻ sensing system using silyl ether as a reaction site, and a method for the deprotection of silyl ethers with ONOOH under mild conditions.     

萘酰亚胺类电荷转移化合物能隙的理论研究

采用TD-DFT的最优Hartree-Fock(HF)交换方法, 计算以1,8-萘酰亚胺为受体(A), 9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、吩噁嗪等为给体(D)构建的12种分子内电荷转移化合物的最低激发单重态和最低激发三重态的能级差(ΔE_ST), 并探寻降低ΔE_ST的方法. 结果表明: D-A型分子比相应的D-苯桥-A型分子具有更低的ΔE_ST. 增加D与A间的扭曲二面角(空间位阻)和提高D的给电子能力能够有效地降低D-A型分子的ΔE_ST. 计算发现4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)-N-苯基-1,8-萘酰亚胺(4b)和4-(吩噁嗪)-N-苯基-1,8-萘酰亚胺(5b)的ΔE_ST分别为0.01和0.02 eV, 它们的起始荧光波长分别为575 nm和621 nm, 垂直激发的振子强度分别是0.0002和0.0025. 这两种化合物有望成为发橙红光和红光的热激活延迟荧光材料.     

锂-6玻璃闪烁体中Gd3+-Ce3+能量转移对发光性能的影响

研究了锂-6玻璃闪烁体中Gd3+引入对其发光性能的影响,结果表明:锂-6玻璃闪烁中Gd3+的引入存在Gd3+→Ce3+能量转移机制,有利于提高玻璃闪烁体的发光强度,Gd3+的引入同时提高了玻璃闪烁体的光碱度,使发射波长产生了相应的红移,Stokes位移变大;Gd3+在锂-6玻璃闪烁中较佳掺杂范围在15%左右,过高会产生相应的浓度淬灭效应,反而不利于玻璃闪烁体的发光。     

Non-adiabatic collisions in H+ + O2 system: An ab initio study

An ab initio study on the low-lying potential energy surfaces of H⁺ + O₂ system for different orientations (γ) of H⁺ have been undertaken employing the multi-reference configuration interaction (MRCI) method and Dunning’s cc-pVTZ basis set to examine their role in influencing the collision dynamics. Nonadiabatic interactions have been analysed for the 2 × 2 case in two dimensions for γ = 0°, 45° and 90°, and the corresponding diabatic potential energy surfaces have been obtained using the diabatic wavefunctions and their CI coefficients. The characteristics of the collision dynamics have been analysed in terms of vibrational coupling matrix elements for both inelastic and charge transfer processes in the restricted geometries. The strengths of coupling matrix elements reflect the vibrational excitation patterns observed in the state-to-state beam experiments.     

Room Temperature Visible/Infrared Emission and Energy Transfer in Nd3+-Based Organic/Inorganic Hybrids

The photoluminescence features and the energy transfer processes of Nd³⁺-based siloxane-poly(oxyethylene) hybrids are reported. The host matrix of these materials, classed as di-ureasils, is formed by a siloxane backbone covalently bonded to polyether chains of two molecular weights by means of urea cross-links. The room-temperature photoluminescence spectra of these xerogels show a wide broad purple-blue-green band (350–570 nm), associated with the emitting centres of the di-ureasil host, and the typical near infrared emission of Nd³⁺ (700–1400 nm), assigned to the ⁴F_3/2 ⁴I_{9/2,11/2,13/2} transitions. Self-absorptions in the visible range, resonant with intra-4f³ transitions, indicate the existence of an energy conversion mechanism of visible di-ureasil emission into near infrared Nd³⁺ luminescence. The existence of energy transfer between the di-ureasil's emitting centres and the Nd³⁺ ions is demonstrated calculating the lifetimes of these emitting centres. The efficiency of that energy transfer changes both with the polymer molecular weight and the Nd³⁺ concentration.     

通过能量传递实现Ba5-2x-yTbxNax(PO4)3Cl∶yEu2+荧光粉的光谱调控

通过[Na~+,Tb~(3+)]离子对取代[Ba~(2+),Ba~(2+)]离子对,制备了一系列的Ba_(5-2x-y)Tb_(x )Na_x(PO_4)_3Cl∶y Eu~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、光致激发和发射光谱对其结构、形貌、组成及发光性能进行研究。结果表明:在354 nm激发下,Ba_(3.97)Tb_(0.50)Na_(0.50)(PO_4)_3Cl∶0.03Eu~(2+)样品的发射光谱既包含了Eu~(2+)位于450 nm左右的宽带特征发射,又包含了Tb~(3+)位于490、545、583和622 nm的窄峰特征发射。由于存在Eu~(2+)→Tb~(3+)的能量传递,使得Ba_(3.97)Tb_(0.50)Na_(0.50)(PO_4)_3Cl∶0.03Eu~(2+)中Tb~(3+)的发光强度相对于Ba_(4.00)Tb_(0.50)Na_(0.50)(PO_4)_3Cl中Tb~(3+)的发光强度显著提高。通过改变[Na~+,Tb~(3+)]离子对的浓度,实现了对Ba_(5-2x-y)Tb_(x )Na_x(PO_4)_3Cl∶y Eu~(2+)荧光粉的光谱调控。当x=0.50时,Ba_(4.97-2x)Tb_(x )Na_x(PO_4)_3Cl∶0.03Eu~(2+)中Tb~(3+)的发光强度达到最大。     

磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2:Ce3+,Tb3+的合成、发光和能量传递

采用高温固相法合成了系列Ce~(3+)和Ce~(3+)/Tb~(3+)激活的具有磷灰石结构荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射(PLE和PL)光谱对样品进行了表征分析。研究结果表明:所合成的荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)具有氟磷灰石结构,样品微观呈现不规则形貌。荧光粉Ba10-x(PO4)6F2∶x Ce~(3+)的相对发射强度随着x增加而增强,当x=0.09时,荧光强度达到最大。荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的激发光谱为240～330 nm的宽带,发射光谱呈现出Ce~(3+)的5d→4f跃迁紫外光(335和358 nm)发射和Tb~(3+)的4f→4f跃迁绿光(542 nm)发射。光谱特性表明,发光过程中存在Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递,能量传递效率可以达到60%。计算Ce~(3+)和Tb~(3+)的临界距离为0.79 nm,能量传递机理是偶极-偶极交互作用。此外,详细论述了Ce~(3+)和Tb~(3+)之间的能量传递和发光的过程。通过调节Tb~(3+)的掺杂浓度,对荧光粉发光色坐标与Tb~(3+)的掺杂浓度之间的关系也进行了研究,随着Tb~(3+)的掺杂量从0增加0.52,荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发射光谱色坐标可以从(0.149 4,0.045 1)蓝色区变化到(0.280 1,0.585 3)绿色区。     

Dy3+，Eu3+共掺的LiGd(MoO4)2单一相荧光粉的合成、发光及能量传递

采用溶胶-凝胶法制备了LiGd(MoO_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)系列荧光粉。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、荧光光谱仪等对所得样品的结构、形貌和发光性能进行了表征,并研究了其能量传递机理。结果表明:白钨矿结构的Li Gd(Mo O_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉的形貌为不规则颗粒,其粒径为1.8μm。在354 nm近紫外光激发下,该荧光粉显示出Dy~(3+)的特征黄、蓝光发射和Eu~(3+)的特征红光发射。计算Dy~(3+)和Eu~(3+)的临界距离为1.383 nm,Dy~(3+)→Eu~(3+)之间能量传递机理为偶极-四极相互作用。通过调节Dy~(3+)、Eu~(3+)的掺杂浓度,荧光粉可实现暖白光发射。此外,详细研究了稀土离子(Dy~(3+),Eu~(3+))的掺杂浓度与荧光粉的色温值之间的关系。