Li+共掺杂对Er3+-Yb3+∶TiO2紫外、可见和红外发光同步增强研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+∶TiO2粉末。976 nm激光激发下在波长350~1700 nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光。随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+∶TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强。低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强。结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法。     

Ce3+-Yb3+共掺CaF2纳米粒子的近红外发光

采用简单的水热方法制备了一系列Ce3+ -Yb3+共掺的CaF2纳米粒子.XRD测试结果表明,Ce3+和Yb3+不同掺杂浓度下的CaF2纳米粒子结晶良好.SEM和TEM分析表明,纳米粒子的平均粒径为30 nm左右.系统地研究了各样品的发光性质包括激发谱、紫外-可见发射谱、近红外发射谱和荧光寿命.激发Ce3+的5d能级,在900 ～ 1050 nm波长范围得到很强的近红外发射.随着Yb3离子浓度的增加,Ce3的发射强度降低,Yb3+的发射强度先升高后降低,Ce3+的寿命减少,能量传递效率增加.作为一个下转换光转换器,这种材料应用于硅基太阳能电池前端,能够减少电池热损失,增加电池转换效率.     

Er3+和Yb3+共掺杂La2Ti2O7纳米晶的上转换发光

采用溶胶-凝胶法制备了 Er3+单掺杂A2 Ti2O7(A=La,Y,Gd)和Er3+,Yb3+共掺杂的La2 Ti2O7纳米晶样品.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外-可见-近红外光谱仪分别对样品的结构、形貌和光吸收性质进行了表征;测试了样品在980 nm激光激发下的室温上转换光谱.结果发现,样品都发出了很强的绿光(大约在525和549 nm)和红光(大约660 nm).通过研究这些基质的晶体结构对上转换发光的影响,发现La2 Ti2O7基质中Er3+离子的上转换发射最强.对La2 Ti2O7纳米晶的上转换发光研究表明,Yb3离子能够有效地敏化Er3离子的上转换发射.对上转换发光强度与泵浦功率的依赖分析,发现红光和绿光的发射均属于双光子吸收过程,最后讨论了Er3+和Yb3的上转换发光机制.     

Er3+,Sm3+掺杂纳米晶体NaNbO3的合成和上转换发光研究

首先用水热法合成了NaNbO3样品,然后用固相法分别合成了NaNbO3,NaNbO3:Er3+,NaNbO3:Sm3+样品,X射线衍射结果表明所制备的粉体NaNbO3(水热法200℃和固相法900℃退火),NaNbO3:Er3+(900℃退火),NaNbO3:Sm3+(900℃退火)为立方相结构,在退火温度800,950和1000℃时是正交晶系,长方体结构.该粉末在980 nm LD激发下,分别发射出中心波长约为526 nm绿色,547nm绿色和662 nm红色(掺Er3+)、526 nm绿色,550 nm绿色和660 nm红色(掺Sm3+)的上转换荧光.探讨了Er3+,Sm3+的上转换发光机制.研究了晶体的对称性和退火温度对NaNbO3:Er3+样品上转换发光强度的影响,结果表明,随着晶体的对称性降低和退火温度的提高,NaNbO3:Er3+样品的上转换发光强度增强.     

Li+,Zn2+共掺杂对Gd2O3:Eu3+纳米粉结构和发光性能的影响

采用燃烧法制备出Li^＋,Zn^2＋掺杂的Gd2O3：Eu^3＋纳米荧光粉,研究了掺杂离子对Gd2O3：Eu^3＋的结晶性能、晶粒形貌和光致发光特性的影响.以X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、发射光谱和衰减时间谱等手段表征材料性能.结果表明,Li^＋,Zn^2＋掺杂可显著提高Gd2O3：Eu^3＋纳米粉在611 nm处的发光强度,最大可达到未掺杂时的2.5倍.发光增强的主要原因可归结为3个方面： （1）使晶粒由单斜相向更利于发光的立方相转变; （2）氧空位的敏化剂作用; （3）掺杂离子的助熔剂效应,使晶粒的结晶性能提高、粒径增大,从而降低表面态引起的发光猝灭.     

Er3+-Yb3+共掺纳米TiO2上转换光催化杀菌作用研究

采用溶胶凝胶法合成了稀土离子Er^3＋-Yb^3＋共掺杂的纳米TiO2晶体粉末,利用XRD,UV-VIS吸收光谱及上转换发射光谱对其结构和光学特性进行了表征．以致病性嗜水气单胞菌为实验菌株,以980nm激光为激发光源,考察了室温下Er^3＋-Yb^3＋共掺杂纳米TiO2的光催化杀菌性能．结果表明,稀土离子掺杂的纳米TiO2可以通过上转换发光的途径增加TiO2对可见光的利用率,从而实现TiO2在可见光和近红外光范围的光催化氧化杀菌作用．     

痕量双掺Sm3+和Gd3+对Y2O2S:Eu3+发光特性的影响

通过对Y2O2SEu3+红色荧光粉痕量引入Sm3+和Gd3+的研究, 发现可有效地增强发光强度, 明显改善其电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性), 且不影响材料的其他物理化学性能. 讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因 Gd3+对Y3+的置换, 减少了因Eu3+对Y3+置换所引起的晶格的畸变、缺陷, 使Eu3+离子晶场环境得到改善, 从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失;Sm3+的发射与Eu3+的吸收(激发)的部分重叠, 且Eu3+激发光谱中包含有Sm3+激发跃迁谱线, 导致了Sm3+→Eu3+共振能量传递可能性, 有效地实现Sm3+对Eu3+的敏化效应.     

Na2SiF6对Er3+, Yb3+共掺杂上转换发光材料颗粒度的影响

合成了Er3+, Yb3+共掺杂的纳米级上转换发光材料.针对稀土离子Er3+, Yb3+共掺杂上转换发光材料的制备过程, 研究了络合剂和Na2SiF6对控制最终产物颗粒度的作用, 指出络合剂和Na2SiF6的共同作用有利于合成出粒度分布比较均匀的纳米级上转换发光材料, 讨论了Na2SiF6的作用机制, 并简单阐述了上转换发光材料的发展和应用.     

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。     

纳米TiO2基质掺杂稀土离子Er3+和Yb3+的上转换发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土离子Er3 及Er3 /Yb3 的TiO2纳米晶体,考察了样品在980 nm激发光源作用下,不同的稀土离子掺杂量、不同的焙烧温度、不同的激发温度等对其上转换发光特性的影响,并对Er3 /Yb3 共掺杂的上转换发光机制进行了探讨.     

Synthesis and Infrared Multi‐band Absorption Properties of Core‐shell NaYF4:Yb3+, Er3+@SiO2 Nanoparticles

Due to the unique size effects, nanomaterials in infrared absorption have attracted much attention for their strong absorption in the infrared region. To achieve the infrared multi‐band absorption, we propose to synthesize a core‐shell structure nanomaterial consisting of NaYF₄:Yb³⁺, Er³⁺ core and a layer of SiO₂ as shell. A series of NaYF₄:Yb³⁺, Er³⁺ nanocrystals were synthesized through hydrothermal method by adjusting the ratio of citric acid(CA)‐to‐NaOH, and the effects of CA concentration, and NaOH concentration were studied in detail. NaYF₄:Yb³⁺, Er³⁺@SiO₂ nanoparticles were synthesized by sol‐gel method using TEOS as silica source. The results show that the core‐shell NaYF₄:Yb³⁺, Er³⁺@SiO₂ nanoparticles were successfully synthesized. Up‐conversion spectra of these nanoparticles were recorded with 980 nm laser excitation under room temperature. There are no changes of the emission centers of nanoparticles before or after silica coating, but the emission intensities of nanoparticles after silica coating are weakened. Furthermore, the property of infrared multi‐band absorption was tested through ultraviolet‐visible‐near infrared spectrophotometer and infrared absorption spectra. The results illustrate that the multi‐band infrared absorption nanomaterial was successfully synthesized.     

Fe3+掺杂TiO2/凹凸棒复合光催化剂的制备和光催化活性

用酸催化溶胶-凝胶法制备了Fe³⁺掺杂TiO₂/凹凸棒（Fe³⁺-TiO₂/ATP）复合光催化剂,对其结构、微观形貌、光吸收性能和可见光下的光催化性能进行了表征。XRD和TEM测试结果表明,Fe³⁺-TiO₂/ATP具有较好的热稳定性,经450 ℃热处理后的ATP晶体结构基本保持不变,锐钛矿TiO2均匀的分布在ATP表面,TiO2颗粒之间无团聚,且平均粒径小于纯TiO₂。UV-Vis-DRS测试结果表明,Fe³⁺的掺杂可明显增强复合光催化剂对可见光的吸收,光响应范围拓展到了整个紫外-可见光区。在可见光下,Fe³⁺-TiO₂/ATP复合光催化剂对亚甲基蓝具有很好的催化降解活性。Fe³⁺-TiO₂/ATP的反应速率常数分别为TiO₂/ATP、P25和纯TiO2的1.37、4.83和6.51倍。复合光催化剂的沉降性能优于纯TiO2和P25,易于分离。     

Facile synthesis,characterization, and decolorization activity of Mn2+ and Al3+ co-doped hexagonal-like ZnO nanostructures as photocatalysts

A good photocatalyst with high efficiency can be synthesized easily using eco-friendly materials and processes. Our synthesized samples exhibit all of the aforementioned features. In this work, manganese co-doped ZnO at different weight percentages (3, 6, 9, and 15 wt.%) with and without 1.5 wt.% aluminum was synthesized by hydrothermal method, and their photocatalytic activity in aqueous solutions of methyl orange (MO) was investigated under visible light. The structural and optical properties of the samples were characterized using X-ray powder diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray analysis, and diffuse reflectance spectroscopy. In this work, Mn²⁺ ions in the 9%Mn/ZnO sample and Mn²⁺, Al³⁺ ions in the (9%Mn, 1.5%Al)/ZnO sample calcined at 800 °C were replaced instead with some Zn²⁺ ions in hexagonal wurtzite structures of ZnO. These structures were found next to each other in the form of a hexagonal shape that created 3D-hexagonal-like ZnO nanostructures. Finally, nanoparticles (NPs) and nano hexagonal-like ZnO nanostructures were, respectively, dispersed on the surface of 3D-hexagonal-like structure of 9%Mn/ZnO and (9%Mn, 1.5%Al)/ZnO. Diffuse reflectance spectroscopy analysis showed that the (9%Mn, 1.5%Al)/ZnO sample had more light absorption than 9%Mn/ZnO. However, contrary to our expectations, the 9%Mn/ZnO sample had better decolorization efficiency (94%) after 60 min under visible light, which could be attributed to a significant increase in the level of recombination by the aluminum ions.     

Growth and Spectroscopic Properties of Nd3＋：Sr3Gd2（BO3）4 Crystal

<正>This paper reports the growth,X-ray diffraction and spectroscopy of Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 crystal.A Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 crystal with dimensions ofφ20×45 mm~3 has been grown by the Czochralski method.Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 crystal belongs to the orthorhombic system,space group Pnma(D_(2h))with a=0.7401,b=1.604 and c=0.8755 nm.The absorption and emission spectra of Nd~(3+):Sr_3Gd_2(BO_3)_4 were investigated.The absorption cross sectionσ_a is 3.11×10~(-20)cm~2 at 808 nm. The absorption transition at 808 nm has an FWHM of 14 nm.The luminescence lifetimeτ_f is 51.7 us.The emission cross sectionσ_e at 1064 nm wavelength is 1.09×10~(-19)cm~2.     

Sr2SiO4:Eu3+发光材料的制备及其光谱特性

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4:Eu3+发光材料. 测量了Sr2SiO4:Eu3+材料的激发与发射光谱, 发射光谱主峰位于618 nm处;监测618 nm发射峰时, 所得激发光谱主峰分别为320、397、464 和518 nm. 研究了Sr2SiO4:Eu3+材料在618 nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化情况. 结果显示, 随Eu3+浓度的增大, 发射峰强度先增大; 当Eu3+浓度为7%时(x), 峰值强度最大; 而后随Eu3+浓度的增大, 峰值强度减小. 在Eu3+浓度为7%的情况下, 研究了电荷补偿剂Li+的掺杂浓度(x(Li+))对Sr2SiO4:Eu3+材料发射光谱强度的影响. 结果显示, 随x(Li+)的增大, 材料发射光谱强度先增大后减小, 当x(Li+)为8%时, 峰值强度最大.     

Li+-CaxPb1-xTiO3湿敏纳米薄膜的激光拉曼光谱、晶格畸变和激光显微组织--应用"软模理论"解谱

测定了标题物Li^ -CaxPb1-xTiO3（缩写为Li-CPT,其中x=0．35,Li/Ti=1．0％,mol／mol,850℃／h)的激光拉曼光谱(LRS)和激光显微组织,并与湿敏性能极差的纯钛酸铅PbTiO3(缩写为PT)以及不同钙掺杂量的钛酸铅CaxPb1-xTiO3(缩写为CPT,x=0．08,0．16,0．24,0.32,0．40)的LRS进行比较,Li-CPT以及CPT的LRS与PT的LRS相比有很大差别,仅在75,125,190,273和585cm^-1出现五个谱峰．应用“软模理论”将其分别归属于PT四方晶相的五个特征单模E（ITO),A1(ITO),E(2TO),B1 E和A1(3TO)的红移及宽化,PT的其它五个特征单模在Li-CPT及CPT的谱图中完全消失或被淹没,对于这种拉曼活性的降低,可以根据“软模理论”与晶格畸变作用的关联加以解释,Pauling离子半径较小的Ca^2 的掺杂,等价取代了半径较大的Pb^2 的晶格位置,降低了四方晶相畸变度δ=c／a和不对称性导致的各向异性,不单消除了薄膜冷却时位移型相变可能引起的破裂,而且改变了晶格中氧八面体“TiO6”及十二面体“PbO12”的几何结构和电荷分布,改变了晶格c轴上M-O(M-Ti,Pb)键的化学环境,直接阻尼了M-O键的伸缩振动软模,减小了电偶矩及其自发极化,使Li-CPT的振动模的拉曼活性大大降低,因此LRS提供了一种表征晶格畸变的有效方法。反过来也佐证了“软模理论”可以用来解释拉曼光谱。     

水热法合成Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料及性能研究

采用水热法制备了均匀分散的前驱体,然后通过煅烧获得蓝绿色Sr4 Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.在制备前躯体过程中,分别用NH3·H2O和NH4HCO3作为沉淀剂,研究了其对最终发光材料的结构和性能的影响.结果表明,用氨水做沉淀剂最终合成的发光粉为物相较纯的Sr4 Al14O25相,粒径小,分散性好,发光强度高,余辉衰减时间长.