铕(Ⅲ)激活的磷酸镧发光性质研究

LaPO₄:Eu³⁺的发射光谱包含较强的Eu³⁺⁵D_o→⁷F₁跃迁发射和较弱的⁶D₁→⁷F₁跃迁发射。主发射峰583nm,对应于Eu³⁺5D_o→⁷F₁跃迁.通过对Eu³⁺的两种跃迁发射强度及荧光寿命和Eu³⁺浓度关系的测定和理论分析,探讨了发光中心Eu³⁺离子同的交叉弛豫和能量迁移机理。     

荧光粉Ba5-3x/2B4O11∶xEu3+的制备及发光性能

采用高温固相烧结法成功制备了Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺(x=0.02~0.22)荧光粉,利用XRD和SEM等对荧光粉进行了结构和形貌表征。 在激发波长为393 nm的条件下,发射峰(596、621、657和706 nm)与Eu³⁺的⁵D₀-⁷F_J(J=1,2,3,4)电子跃迁相对应,其中621 nm最强发射峰由Eu³⁺离子⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁造成。 文章还研究了Eu³⁺掺杂浓度对Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺发光性能的影响,结果表明,荧光粉的发光强度随着Eu³⁺掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,Eu³⁺最佳掺杂量为0.16。     

Li+,Eu3+共掺杂La2MoO6红色荧光粉的Pechini法合成及近紫外/蓝光激发下的发光特征

采用Pechini法合成了白光LED用红色荧光粉La_1.9-xMoO₆:0.10Eu³⁺,xLi⁺(x=0,0.10,0.20,0.25),并对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)以及荧光光谱(PL)等技术手段分析。 PL光谱显示该荧光粉可被近紫外光(395 nm)和蓝光(466 nm)有效激发,产生616和623 nm强的红光发射,归属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁。该荧光粉与近紫外LED芯片(370~410 nm)和蓝光LED芯片(450~470 nm)均匹配良好,具有潜在的商业应用价值。 共掺Li⁺离子作为敏化剂能显著提高荧光粉的发光强度,且最优掺杂量为x=0.20。     

磁性荧光双功能复合纳米粒子Fe3O4@SiO2@ZrO2:Tb3+的合成和表征

通过原位反应合成法成功合成了一种新型水溶性的磁性荧光复合纳米粒子Fe₃O₄@SiO₂@ZrO₂:Tb³⁺,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、磁性测试仪和荧光(PL)光谱对其形貌、尺寸、相组成、磁性和荧光性能进行了表征。 结果表明,核(Fe₃O₄@SiO₂)壳(ZrO₂:Tb³⁺)结构组成的磁性荧光复合纳米粒子具有超顺磁性,其饱和磁化强度达到36 emu/g,并且在494 nm(⁵D₄→⁷F₆)、549 nm(⁵D₄→⁷F₅)、587 nm(⁵D₄→⁷F₄)和625 nm(⁵D₄→⁷F₃)处具有4个Tb³⁺特有的荧光发射光谱带峰值。 磁性荧光双功能的复合纳米粒子在生物医学领域具有潜在的应用价值。     

水杨酸盐敏化BaF2∶Tb3+纳米粒子中的Tb3+离子发光

采用水热法制备了均匀、单分散的BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子,并采用离子交换法制备了水杨酸钠敏化的BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子(SS-BaF₂∶Tb³⁺)。 系统地研究了样品的结构、形貌和光致发光性质。 结果表明,监测Tb³⁺离子在547 nm的⁵D₄→⁷F₅跃迁,SS-BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子获得了从200 nm到385 nm波长范围宽的激发带;激发SS的π-π^*电子跃迁吸收,由于SS到Tb³⁺的能量传递(“天线效应”),SS-BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子产生了增强的Tb³⁺离子绿光发射;敏化纳米粒子中Tb³⁺离子光致发光寿命比未敏化纳米粒子中Tb³⁺离子寿命长。     

高效率Tb3+单掺绿色荧光粉的光致/应力发光研究

稀土离子Tb³⁺被视为当前绿色荧光材料中最具潜力的激活剂之一.采用高温固相法制备了新型绿色荧光粉β-KMg(PO₃)₃:Tb³⁺,其在紫外光区域具有强的f-f跃迁激发峰,呈现出较高的荧光量子产率(90.74%),且色度坐标与商用绿色荧光粉接近,其发射峰源于Tb³⁺的⁵D₄-⁷F_J (J=6, 5, 4, 3)跃迁发射; Tb³⁺占据Mg²⁺格位,由于电荷差而产生的缺陷被热释光验证,多种深度陷阱能级的存在使得该荧光粉具备优异的热稳定性.更重要的是,β-KMg(PO₃)₃:Tb³⁺呈现出优异的应力发光特性,在应力刺激下陷阱能级中的电子及空穴分别被释放回Tb³⁺的激发态及基态,实现Tb³⁺的⁵D₃-     

铕(Ⅲ)荧光增敏体系在微乳液中的发光性质和荧光衰减动力学研究

利用稳态和瞬态光谱方法研究了不同铕离子发光体系中各种因素对铕离子发光性质的影响.通过吸收和激发光谱的变化分析了稀土离子Gd³⁺对Eu³⁺增敏机理,并从荧光衰减动力学角度证明了主配体噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、协配体邻啡咯啉(Phen)、稀土离子Gd³⁺和表面活性剂TX-100对铕离子发光的增敏作用.4种发光体系Eu³⁺/Gd³⁺/TTA/Phen/TX-100,Eu³⁺/TTA/Phen/TX-100,Eu³⁺/Gd³⁺/TTA/Phen和Eu³⁺/Gd³⁺/TTA/TX-100中铕离子⁵D₀态的发光寿命依次为980>670>400>260μs,而且存在铕离子⁵D₁到⁵D₀的传能过程.在发光越强的体系中,⁵D₁的衰减越慢,相应地⁵D₀的上升时间也就越长.研究结果表明,在最佳发光体系中既存在分子内的能量转移,又存在分子间的能量传递.     

Gd2ZnTiO6∶Dy3+, Eu3+单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy³⁺, Eu³⁺共掺杂Gd₂ZnTiO₆白光荧光粉. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、 形貌及荧光性质进行了表征. 结果表明, 所制备的样品均为双钙钛矿结构, 属于单斜晶系(空间群: P2₁/n), 形貌为2~5 μm无规则形状的颗粒. 在392 nm近紫外光的激发下, Gd₂ZnTiO₆∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉展现出Dy³⁺的蓝光、 黄光发射以及Eu³⁺的特征红光发射. 此外, 通过调节Dy³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度, 可实现低色温的暖白光发射. 基于样品优异的荧光性能, 该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.     

ZrO2∶Tb3+纳米晶的离子交换法制备及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为交换介质,采用离子交换法制备了稀土Tb3+离子掺杂的ZrO2:Tb3+纳米晶.通过XRD,TG-DSC,TEM,HRTEM等手段分析了样品制备过程的物相变化及晶粒形貌,用荧光光度计研究了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2 h,制备出近方型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40 nm的四方相ZrO2:Tb3+纳米晶.当焙烧温度升高到900℃以上时样品出现了少量单斜晶相,而经800℃焙烧处理的纯Zr02是以四方相和单斜相同时存在.说明稀土Tb3+离子的掺杂对ZrO2基质的四方晶相起到稳定作用.由ZrO2:Tb3+)的等角三维荧光光谱图显示Tb3+在ZrO2基质中的最佳激发波长为290 nm:在290 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO2中Tb3+的发射峰位于491,545,582 nm分别对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F4能级跃迁,以491,545nm的发射峰最强,其中经800℃焙烧处理的样品其5D4→7F6跃迁发射与5D4→7F5跃迁发射强度几乎相同,说明该法制备的纳米ZrO2:Tb3+中5D4→7F6跃迁发射增强,使Tb3+发光的蓝色成分增加了.     

单一基质白光荧光粉Na3Sc2(PO4)3∶Tm3+,Dy3+的合成及发光性质

采用高温固相法成功制备了Na₃Sc_2-x-y(PO₄)₃∶xTm³⁺,yDy³⁺荧光粉,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对荧光粉进行了物相、形貌和发光性能进行了表征。 在Na₃Sc₂(PO₄)₃∶0.06Tm³⁺,yDy³⁺荧光粉中,物质的量分数6%的Tm³⁺和6%的Dy³⁺在360 nm激发下呈现出白光发射,其发射光谱在460~685 nm范围内存在Tm³⁺位于457 nm的特征发射峰,对应于Tm³⁺的³H₆→¹D₂跃迁,以及Dy³⁺位于483、577和672 nm处的3个特征发射峰,分别对应于Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2、⁴F_9/2→⁶H_13/2和⁴F_9/2→⁶H_11/2的跃迁。 观测到Na₃Sc₂(PO₄)₃∶Tm³⁺荧光粉的发射光谱与Na₃Sc₂(PO₄)₃∶Dy³⁺的激发光谱有较好的重叠,且Tm³⁺的荧光寿命随Dy³⁺浓度的增加逐渐降低,因此在Na₃Sc₂(PO₄)₃∶Tm³⁺,Dy³⁺荧光粉中存在Tm³⁺向Dy³⁺的能量传递。 利用Dexter和Reisfeld近似分析了能量转移机制,发现从Tm³⁺到Dy³⁺的能量传递临界距离为1.6 nm,能量传递过程是通过偶极-偶极相互作用进行的。 Na₃Sc₂(PO₄)₃∶0.06Tm³⁺,0.06Dy³⁺荧光粉具有较好的耐受热猝灭性能,在423、473和523 K时的发射强度分别为298 K时发射强度的97.6%、89.2%和78.6%。 随着Dy³⁺浓度的增加,Na₃Sc₂(PO₄)₃∶0.06Tm³⁺,yDy³⁺荧光粉的发光颜色由蓝色转变为白色,再由白色变黄色。 Na₃Sc₂(PO₄)₃∶Tm³⁺,Dy³⁺荧光粉作为一种可调色或单相白光荧光粉在发光二极管上具有潜在的应用前景。     

Gd_3Al_5O_(12)∶Eu~(3+)柠檬酸盐硝酸盐燃烧法合成及其发光性能研究

采用柠檬酸盐硝酸盐燃烧法,在较低的温度(900℃)下成功地合成单一晶相Gd3Al5O12∶Eu3+发光粉体,紫外激发荧光光谱分析表明,粉体615 nm和593 nm荧光发射源于Eu3+的5D0-7F2和5D0-7F1跃迁.该方法中各工艺条件(如pH值、柠檬酸/金属离子比、煅烧温度)对Gd3Al5O12∶Eu3+发光性能均有影响,通过试验得出了获得最佳发光性能荧光粉体的工艺参数.     

PREPARATION AND FLUORESCENT PROPERTIES OF Eu~(3+)-CONTAINING CORE-SHELL NANOPARTICLES

By using a two-stage soapless emulsion polymerization, four kinds of core-shell nanoparticles have been prepared,which are composed of a polystyrene core having an average diameter of 256 nm and a poly(methyl methacrylate-co-acrylicacid) shell. The transmission electron microscopy (TEM) micrographs and the atomic force microscopy (AFM) imagesevidenced the presence of a core-shell structure. In the infrared spectra, the shift of v_(COOH) to lower wavenumber withincreasing Eu~(3 ) ion content indicates that coordination between the oxygen of the carboxylic group and Eu~(3 ) has occurred.The fluorescence intensity of ~5D_0-~7F_2 transition was observed to reach its maximum with a carboxyl group molar percentageof 40% in the shell and an Eu~(3 )/--COO~- molar ratio of 1:3. The fluorescence intensity ratio of ~5D_0-~7F_2 to ~5D_0-~7F_1 transition reached its maximum with an Eu~(3 )/--COO~- molar ratio of 1:3 for all the four series.     

纳米稀土磷酸盐红色荧光粉的合成及性能

以Gd,Y和Eu的硝酸盐与(NH4)2HPO4为原料,采用室温固相反应合成出前驱体,再经过900℃煅烧2h得到(Gd,Y,Eu)PO4纳米荧光粉,运用TG-DTA、XRD、TEM、固体荧光等技术,研究了荧光粉的形成过程、晶体尺寸、形貌及发光性能.结果表明:荧光粉属于单斜晶系,独居石结构的正磷酸盐,空间群为P21/n,平均粒径为60 nm,分散性好,有较高的热稳定性.在396 nm紫外光激发下,纳米荧光粉发出Eu3+的特征红色荧光,发射主峰在613nm,归属于Eu3+离子的5D0→7F2跃迁,该纳米粉体是一种性能优良的荧光材料.     

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。     

沉淀法合成蓝色长余辉发光材料Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)

采用沉淀法制备了高亮度的长余辉发光材料Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+).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Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+),四方晶.荧光光谱测试表明,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=399 nm激发样品,其发射光谱为一宽带,峰值位于467 nm.1050℃煅烧前躯体所制备的Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)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Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光机理进行了讨论.     

双四甲基铵四[4,4'-双(4",4",4"-三氟代-1",3"-二氧代丁基)联苯]双核铕(Ⅲ)配合物的合成及发光

合成了新配合物[N(CH_3)_4]_2[Eu_2(btb)_4](H_2btb=4,4'-双(4",4",4",-三氟代-1",3"-二氧代丁基)联苯).通过元素分析、红外光谱、紫外光谱对配合物的结构予以表征.在近紫外激发下,该配合物发射出强的铕离子特征红光.监控614nm的发射光,其激发光谱在391nm处具有很强的激发强度,能够被InGaN芯片发射光有效激发而发红光.将该配合物与395 nm发射的InGaN芯片组合制成了红色发光二极管,当配合物和硅树脂的质量比为1:30时,红色发光二极管的色坐标为x=0.6214,y=0.3159,器件的发光效率为0.59 lm·w~(-1).结果表明,配合物[N(CH_3)_4]_2[Eu_2(btb)_4]是制作白光二极管可供选用的红色发光材料.     

GdF3∶Eu3+/NaGdF4∶Eu3+纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

高藜芦酸邻菲咯啉铽(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及荧光光谱

A terbium(Ⅲ) complex [Tb2(NO3)(DMPA)5(phen) 2] (HDMPA=homoveratric acid, C12H12O4; phen=1,10- phenanthroline), was synthesized and characterized by elemental analysis, IR and TG-DTG. Its crystal structure was determined by single crystal X-ray diffraction method. The complex, C74H71N5O23Tb2, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/n. The emission spectrum of complex, there are four main peaks, 489, 545, 584 and 622 nm, respectively, corresponding to 5D4→7F6, 5D4→7F5, 5D4→7F4 and 5D4→7F3 transitions of Tb(Ⅲ). The intensity of 5D4→7F5 is much stronger than others.     

Luminescence and microstructures of Eu(3+)-doped Ca9LiGd(2/3)(PO4)7

A red-emitting phosphor, Eu(3+)-doped Ca(9)LiGd(2/3)(PO(4))(7), was synthesized by the conventional high-temperature solid-state reaction. X-ray powder diffraction (XRD) analyses confirmed the pure crystalline phase of Whitlockite-type structure. The excitation spectra of Eu(3+) doped Ca(9)LiGd(2/3)(PO(4))(7) were measured in the VUV and UV region indicating an efficient energy transfer process from the host and Gd(3+) to Eu(3+) ions. Upon excitation with VUV and UV radiation, the phosphor showed strong red emission around 611 nm corresponding to the forced electric dipole (5)D(0)→(7)F(2) transition of Eu(3+) ions. The VUV- and UV-excited luminescence spectra of Ca(9)LiGd(2/3)(PO(4))(7):Eu(3+) together with the dependence of the integrated emission intensities on the doping levels were investigated. The Eu(3+) ions were investigated by a tunable laser as an excitation source. The excitation spectra of (7)F(0)→(5)D(0) transitions suggest that there are two families of inequivalent sites for Eu(3+) in this host. The concentration quenching and crystallographic site-occupancy of Eu(3+) ions in Ca(9)LiGd(2/3)(PO(4))(7) host were discussed on the basis of the site selective excitation and emission spectra, the luminescence decay and its crystal structure.     

A facile synthesis and photoluminescence properties of water-dispersible Re3+ doped CeF3 nanocrystals and solid nanocomposites with polymers

Water-dispersible Re(3+) doped CeF(3) colloidal nanocrystals with well controllable morphology and high crystallinity have been successfully synthesized through a solvothermal process. The TEM images illustrate that the Re(3+) doped CeF(3) nanocrystals are rectangular (or cubic) with a mean diameter of ~10 nm. The excellent dispersibility in some of the polar solvents including water is achieved by using polyethyleneimine as the capping agent. The amine groups of the polymer chains on one hand bind to the nanocrystal surface; on the other hand the free ones could link to functional materials including bio-molecules. The CeF(3) nanocrystals doped with Tb(3+) and Dy(3+) ions show the characteristic emission of Tb(3+ 5)D(4)-(7)F(J) (J = 6-3, with (5)D(4)-(7)F(5) green emission at 542 nm as the strongest one) and Dy(3+ 4)F(9/2)-(6)H(15/2) (blue-green color at 478 nm) and (4)F(9/2)-(6)H(13/2) (yellow color at 571 nm) transitions, respectively. The energy transfer from Ce(3+) to Tb(3+) and Dy(3+) was also investigated in detail. In vitro studies of Re(3+) doped CeF(3) colloidal nanocrystals on HepG2 cells confirm their excellent biological compatibility. The obtained solid CeF(3)?: Tb(3+)/PDMS nanocomposites are very stable and flexible and exhibit strong green photoluminescence upon UV excitation.