Ca8Mg(SiO4)4Cl2中Ce3+和Eu2+的光谱性质和能量传递

首次合成了Ｃｅ＾３＋和Ｅｕ＾２＋共激活氯硅酸镁钙Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｃｅ＾３＋，Ｅｕ＾２＋高效绿色荧光粉，报道了它们的漫反射光谱、激发和发射光，观察到氯硅酸镁钙中Ｃｅ＾３＋ Ｅｕ＾２＋     

Eu~(3+)掺杂的镧铈复合氧化物荧光粉的溶胶-凝胶化学合成

以硝酸铈、氧化镧和氧化铕为原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶化学法合成了稀土Eu~(3+)掺杂的镧铈复合氧化物(镧铈的量比分别为1∶1和1∶2)荧光粉。通过X射线衍射、扫描电镜、拉曼光谱和光致发光等手段研究了不同组成下样品的结构、发光及显色性能。结果表明,所得复合氧化物样品与CeO_2相似,均为立方萤石结构,空间群为Fm3m,但复合氧化物的晶胞参数a大于CeO_2。粉体形貌近似球形,颗粒均匀,粒径范围在50～60 nm之间。在466 nm蓝光激发下,位于613 nm和628 nm处Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2特征红色跃迁为主发射峰。固定Eu~(3+)掺杂摩尔分数为15%,镧铈复合氧化物的荧光强度明显优于氧化铈基质,而当基质中镧铈的量比为1∶1时,样品的荧光进一步优化达到最强。由于466 nm对应的蓝光区与半导体GaN芯片的发光重合,这有利于Eu~(3+)掺杂的镧铈复合氧化物在固态照明中的应用。     

冠醚铕镧异核配合物的合成表征及荧光性质

以 18冠 6为配体 ,分别与高氯酸铕和高氯酸镧在乙腈介质中反应 ,合成冠醚铕和冠醚镧配合物 ;两种冠醚配合物与交联配体———对苯二甲酸反应 ,形成了对苯二甲酸冠醚铕镧异核稀土超分子配合物。由元素分析数据推测 ,超分子配合物的组成式为EuLaL2 L′(ClO4) 4 ·6H2 　 [L =18 C 6 ,L′ =p C6H4(COO-) 2 ],测定了超分子配合物的红外光谱 ,紫外光谱 ,摩尔电导及荧光光谱。结果表明 ,冠醚和对苯二甲酸根与稀土离子配位 ,而高氯酸根离子处于配合物的外界 ,铕镧异核稀土超分子配合物的荧光强度是冠醚铕的 8倍多。     

La-Ce-TiO_2纳米光催化剂的溶胶-微波法合成、谱学表征及其活性研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-微波法(Sol-Microwave Method)合成了镧和铈共掺型纳米TiO2粉体(La-Ce-TiO2),借助XRD、XPS和UV-Vis等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律.XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且稀土元素镧和铈掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;XPS分析表明,镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-Vis吸收光谱表明,所得粉体在400 nm以下均有连续宽化的吸收带,且La和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强,这足由于La(Ⅲ)-O荷移跃迁以及Ce(Ⅳ)f→d跃迁和Ce(Ⅳ)-O荷移跃迁所致;光催化实验表明,La和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性,其中当La(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为2%和0.04%时,纳米TiO2光催化剂具有较高的催化活性,自然光照射下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到86.11%.     

二苯甲酰基甲烷2,2′-联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷 (DBM )和 2 ,2′联吡啶 (Dipy)为配体 ,三价铕、等摩尔三价铕 钆及等摩尔三价铕 钇混合稀土为中心体的配合物。测定了配合物的组成 ,研究了其红外光谱和荧光光谱。结果表明 :配合物的最佳激发波长为 4 2 5nm ;在 4 2 5nm波长光激发下 ,配合物发出较强的荧光 ;不发光的Gd3 + 和Y3 + 离子对Eu3 + 离子的发光有一定增强作用 ,其中钇使铕的荧光发射增强大于钆 ;这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大     

铈与植酸的配合物合成及表征

在水溶液中合成了铈 ( 、 )与植酸的固态配合物 ,通过 Raman光谱和荧光光谱方法对其进行了组成分析和性质研究     

载铈纳米TiO2粉体的制备及其反射光谱特性研究

采用金属离子组装技术对纳米TiO2进行了稀土元素铈的负载,借助X射线衍射和透射电子显微镜对载铈纳米TiO2粉体进行了表征,并用紫外-可见光漫反射光谱法对载铈前后纳米TiO2粉体的反射光谱特性进行了分析。结果发现：稀土元素铈负载后,纳米TiO2的反射光谱特性向可见光方向移动,红移到了500nm;并且在可见光区域的吸光率也发生了明显变化,提高了3倍。表明稀土元素铈的负载有利于提高纳米锐钛矿型TiO2对可见光和紫外光的吸收,从而大幅度提高其光催化活性。     

二价与三价铕共掺杂的硫酸锶荧光特性

以三价铕离子为单一铕源,采用化学共沉淀法制备了二价铕与三价铕共掺杂的SrSO_4荧光粉体材料.通过X射线衍射仪、扫描电镜、光致发光谱仪对该荧光粉的晶体结构、形貌、光致发光特性进行分析.研究发现:所合成的SrSO_4粉体材料为二价铕与三价铕共掺杂的SrSO_4微晶,其大小在1~10μm之间.在325nm的紫外光激发下该微晶能发射很强的绛红色荧光,其光致光谱由一个位于379nm的宽发光带和位于575nm、591nm和612nm的三个窄发光带组成.基于局域密度近似的密度泛函理论,计算了SrSO_4的能带结构及其氧缺陷能级,然后以能带结构为基础讨论了二价铕与三价铕共掺杂SrSO_4的发光机理.峰位于379nm的宽发光带可归因于SrSO_4微晶中二价铕离子发光中心的4f~65d~1→4f~7的电子跃迁,而三个红色窄发光峰分别来自三价铕离子~5D_0→~7F_0,~5D_0→~7F_1,~5D_0→~7F_2的电子跃迁.实验表明二价铕与三价铕共掺杂的SrSO_4能作为高效的绛红色荧光粉.     

白云鄂博矿中铈铁钙EDXRF分析的基体效应研究

由于用Energy-Dispersive X-Ray Fluorescence(EDXRF)测量白云鄂博矿中铈元素含量的基体效应主要来自铁和钙,而这两个元素含量的变化非常大,使得通常用的标样方法不适用。以白云鄂博矿元素平均含量为基础制备一组测试样品,采用最小二乘法线性多元拟合来确定铁、钙对铈含量和X射线荧光光谱信号之间的线性关系系数的影响。这样确定的系数反映了铈在测量时发出的荧光强度被铁增强和被钙吸收的基体效应,且适用于大幅度变化的场合。当系数被用来通过EDXRF测量白云鄂博矿中铈的含量时相对误差小于10％。     

镱铕共掺硅酸盐玻璃光致发光谱及上转换分析

用烧结法制备了镱铕共掺硅酸盐玻璃系列样品.测量了样品在978nm半导体激光器泵浦时光致发光谱,讨论了上转换机制.结果表明:随着镱、铕离子浓度的增加,铕在694nm红光波段光谱强度增强.镱铕离子之间能量传递主要通过合作上转换完成.     

Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+,Nd3+的近红外发光

用高温固相法制备了Ca<,8>Mg(SiO<,4>)<,4>Cl<,2>:Eu<'2+>,Nd<'3+>近红外发光材料,通过X射线衍射仪,近红外,可见发射光谱和激发光谱,荧光寿命等对样品进行了测试.研究了Eu<'2+>、Nd<'3+>的掺杂浓度对近红外发光性能的影响及相对强度变化的规律,结果表明,Ca<,8>Mg(Si...     

白光LED用Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu~(2+),Dy~(3+)发光粉的发光性能

采用高温固相法合成了白光LED用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu和Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Dy绿色发光粉。研究发现:共掺Dy可以明显地提高Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu发光粉的发光性能,表明Dy3+和Eu2+之间存在着能量传递过程。当Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为0.02时,发光粉505nm处绿光发射的强度约提高12%。通过对Dy3+和Eu2+光谱特性的分析,Dy3+和Eu2+之间的能量传递机制可归因于无辐射交叉弛豫。     

Eu2+在新型基质Ca8Mg(SiO4)4Cl2中的光致发光

用CaCO3(A.R.),SiO2(4N),Mg(NO3)2·6H2O(A.R.),CaCl2(A.R.)和Eu2O3(4N)为原料,经高温固相反应,得到了新荧光体Ca8-xMg(SiO4)4Cl2:Eux2+.对该荧光体的晶体结构和荧光光谱进行分析发现:该荧光体可能为单中心发光,Eu2+主要占据对称性为C2的CaⅡ格位.     

M2SiO4:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3+,Tb3+)的发光性能

合成了系列M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )样品,研究了样品在真空紫外区域的激发光谱和发射光谱.从激发谱可以看出:M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )在147,172 nm有很强的吸收带.用Mg,Ca完全取代Ba2SiO4∶Tb3 中的Ba ,相对应的晶体的晶格参数逐渐增大,晶场的能量逐渐减少,其激发光谱随着碱土离子半径的增加向长波方向移动.在172 nm真空紫外光激发下,观察到M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re=Tb3 和M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )特征发射;在真空紫外激发下,随着M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )中Ce3 含量的增加,M2SiO4∶Re的特征发射明显减弱,并分析讨论了相关发光现象的成因.     

一种新型Ca3Mg3Si4O14:Eu2+绿色荧光粉的制备及其性能研究

采用CaCO3,MgO,SiO2,Eu2O3原料,通过高温固相法制备了Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉.通过XRD图谱和PL光谱图,研究了Eu的掺杂浓度与助溶剂(NH4Cl,BaF2)对Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉结构、发光性能和热稳定的影响.XRD图谱对比结果表明,制备的Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉XRD图与理论计算得到的图谱几乎一致.Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉在360～450 nm有很强的激发强度,并且在440 nm激发下发射峰值波长为530 nm的发射光.随着Eu2+离子浓度的增加,发射光谱出现了红移,且在Eu2+离子浓度约为6％时发生了浓度猝灭现象.当添加NH4Cl和BaF2作为助溶剂,Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉的发光强度有一定提高.与未添加助溶剂的Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉的发光强度相比,添加NH4Cl助溶剂后发光强度增加了70％.此外,当温度升高至150 ℃时,Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉和商用绿色荧光粉的发光强度分别降低了7.6％和14％,表明Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉具有良好的热稳定性.这些发光性能均表明Ca3Mg3Si4O14:Eu2+荧光粉是是一种可应用于固态照明的有前景的绿色荧光粉.     

制备温度对(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu 荧光粉三元相图及色像图的影响研究

采用高温固相法分别在1 150,1 200和1 250 ℃制备(Mg_1-x-yBa_xSr_y)_1.95SiO₄∶0.05Eu荧光粉系列样品,通过XRD、PL和紫外发光照相记录,建立起组分-物相-色像对应关系,推导得到其三元色像图,并探讨制备温度对物相及色像影响。物相分析表明：(Mg_1-x-yBa_xSr_y)_1.95SiO₄∶0.05Eu荧光粉物相组成与组分间存在渐变性,从单组分点出发物相组成数目逐渐增多且各物相含量连续变化,在富Ba2+端形成Ba₂SiO₄相单相区;随着温度升高,Ba₂SiO₄单相区扩大(Mg2+(Sr2+)在1 150,1 200和1 250 ℃固溶度为20_at%(30_at%),30_at%(35_at%), 35_at%(40_at%)),混合相区同一组分点物相组元数减少(若该组分点包含α-Sr₂SiO₄和Ba₂SiO₄相则其含量增加)。光谱分析表明：同一样品在365 nm激发下比254 nm激发下绿光波段荧光发射强但红光光波段发射弱;荧光颜色和亮度也随组分、相组成呈渐变性,Ba₂SiO₄单相区为绿色荧光且随Sr2+和Mg2+固溶荧光亮度提高,在混合相区随着Ba2+含量减少荧光颜色由绿变红,红光区域随着Mg2+减少亮度逐渐减弱[如：(Mg_1-ySr_y)₂SiO₄∶Eu系列随y增大由亮红变成暗红];随着温度升高,Ba₂SiO₄单相区内荧光粉亮度整体提高且最亮荧光粉组分中Mg2+和Sr2+固溶度提高;混合相区荧光强度整体提高,且绿色荧光粉组分区域增大(如：在254 nm激发下,(Mg_1-xBa_x)_1.95SiO₄∶0.05Eu系列由红色变成绿色时x_{1 150 ℃}=0.5,x_{1 200 ℃}=0.4,x_{1 250 ℃}=0.3,(Ba_1-ySr_y)_1.95SiO₄∶0.05Eu系列由绿色变成红色时y_{1 150 ℃}=0.6,y_{1 200℃}=0.7,y_{1 250 ℃}=0.8,(Ba_x(Mg_0.2Sr_0.8)_1-x)_1.95SiO₄∶0.05Eu系列由红色变成绿色时x_{1 150 ℃}=0.5,x_{1 200 ℃}=0.4,x_{1 250 ℃}=0.3)。研究建立了(Mg_1-x-yBa_xSr_y)_1.95SiO₄∶0.05Eu粉体组分-结构(相)-制备(温度)-性能(荧光)对应关系;优选出(Mg_0.35Ba_0.6Sr_0.05)_1.95SiO₄∶0.05Eu/(Mg_0.6Sr_0.4)_1.95SiO₄∶0.05Eu等高效绿色/红色荧光粉;发现单相比混合相绿色荧光粉亮度高,固溶度提高有利于Ba₂SiO₄单相绿色荧光粉效率的提高;温度提高扩大了Ba₂SiO₄单相荧光粉、混合相区绿色荧光粉区域,且提高(Mg_1-x-yBa_xSr_y)_1.95SiO₄∶0.05Eu荧光粉整体亮度。由(Mg_1-x-yBa_xSr_y)_1.95SiO₄∶0.05Eu系列荧光粉得出的色像随组分、温度渐变规律可应用于其他组元荧光粉优选,对新发光材料的系统开发具有一定指导意义。     

MCeO3：Eu^3＋（M=Sr，Ba）的合成及发光性质研究

利用高温固相反应法合成了Eu^3＋掺杂的MCeO3（M=Sr，Ba）发光粉末样品，采用X射线衍射技术和荧光光谱等测试手段分别对其物相组成和发光性质进行了研究。X射线衍射结果显示，Eu^3＋离子容易替代MCeO3晶格中M^2＋离子的位置。荧光光谱测试结果表明，Eu^3＋掺杂的SrCeO3和BaCeO3样品在紫外波段存在着非常宽的吸收带，峰值分别位于311和320nm左右，它们属于Ce^4＋-O^2-的电荷迁移带，SrCeO3和BaCeO3基质与Eu^3＋离子之间存在着能量转移。在MCeO3：Eu^3＋样品中，Eu^3＋的发射主要来自于^5D0激发态能级，其中以磁偶极跃迁^5D0-^7F1发射强度为最大；此外样品中还存在着较高的^5D1激发态能级的辐射跃迁。SrCe03：EU^3＋样品的发射强度远大于BaCeO3：EU^3＋样品。     

Na2CaSiO4∶RE3+(RE=Ce3+,Tb3+,Eu3+) 的制备及发光特性

采用高温固相法,合成了三价稀土离子(RE³⁺=Ce³⁺, Tb³⁺, Eu³⁺)掺杂的Na₂CaSiO₄(NCS)系列样品,并研究了其在紫外光激发下的发光特性。研究结果表明,Ce³⁺、Tb³⁺ 和Eu³⁺掺杂的NSC系列样品在紫外光源激发下,均呈现其特征发射,随着掺杂浓度的提高,发射强度逐渐增大。Ce³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺的最佳摩尔分数分别为0.13、0.13和0.12,相应的色坐标分别计算为(0.17, 0.17)、(0.34, 0.58)和(0.66, 0.34),分别为很好的蓝光、绿光和红光。继续增加稀土离子的含量,发射强度降低。     

Ba2SiO4荧光粉中Ce3+和Eu2+的光谱性质和能量传递

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Ba2SiO4:Ce3 ,Eu2 .测量了它们的吸收光谱、激发光谱和发射光谱,观察到了Ba2SiO4中Ce3 对Eu2 发光的敏化现象,发光的敏化作用缘于Ce3 和Eu2 之间的高效无辐射能量传递.