Co3O4 纳米棒的溶剂热合成及形成机理分析

以Co(NO3) 2 ·6H2 O为主要原料 ,H2 O2 为氧化剂 ,在油酸和正十二烷烃的混合溶液中 ,利用溶剂热技术于 160℃反应 10h ,成功地合成了Co3O4 纳米棒 .用X射线粉末衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM)和振动样品磁强计 (VSM)等手段对产物进行了表征 ,并对产物的形成机理进行了初步分析 .结果表明 ,产物为立方型Co3O4 纯相 ,优化实验条件可得到棒状Co3O4 ,其平均尺寸约为 2 5× 10 0nm .Co3O4 纳米棒的形成与微乳液的棒状结构有关 ,棒状结构的胶束是形成这种纳米棒的模板 .在室温下 ,产物的矫顽力 (Hc)为 3 5 3Oe ,剩余磁化率 (Mr)为 0 .4emu/g .     

Er3+/Yb3+共掺KLaF4纳米晶的制备和上转换发光

用水热法成功制备了Er3+/Yb3+共掺不同浓度比的KLaF4纳米晶,并在300℃氩气气氛下退火。利用X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对样品的晶体结构和形貌进行了表征。测量了样品漫反射谱、980 nm激发下的上转换发射光谱和2H11/2能级的荧光寿命。研究结果表明:制备得到的样品为六方相的纳米棒,退火后纳米棒平均直径为28 nm,长为130 nm;在Er3+浓度一定的情况下,提高Yb3+掺杂量有利于增强973 nm附近光的吸收;980 nm的近红外光可上转换为较强的绿光和红光,且红绿光强度和2H11/2能级的平均荧光寿命均会随着Yb3+掺杂浓度的增加而下降。     

Dy3+掺杂NaYF4纳米粒子的制备及其上转换发光性质

制备了Dy³⁺掺杂 NaYF₄上转换发光纳米晶体,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光(FL)光谱、红外光谱仪(FT-IR)对合成样品的结构、形貌和发光性能进行表征。探讨了稀土离子掺杂浓度和焙烧温度对NaYF₄∶Dy³⁺纳米晶的结构、形貌和发光的影响。在776 nm红外光下激发样品,出现479,574 nm上转换发射峰,实现了蓝、绿上转换发光。绿光来自于Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_13/2跃迁,蓝光是由Dy³⁺的⁴F_9/2→ ⁶H_15/2跃迁产生的。     

白光LED用正交相Gd2(MoO4)3∶Dy3+ 荧光粉的制备与发光性能

利用水热法并经过退火煅烧制备了白光LED用正交相Gd₂(MoO₄)₃∶Dy³⁺荧光粉,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的结构和微观形貌进行表征,利用荧光光谱对其发光性质进行了研究。 在389 nm的紫外光激发下,⁴F_9/2→⁶H_15/2跃迁产生的蓝光发射和⁴F_9/2→⁶H_13/2跃迁产生的黄光发射最强。发光光谱分析结果表明,Dy³⁺的最佳掺杂量为x=16%。此时荧光粉最为接近白光,其色坐标和色温分别为 (0.326, 0.336) 和6 389,是一种很有潜力的白光LED用荧光粉。     

白光LED用Ba3La（PO4）3∶Dy3+荧光粉的制备与发光性能

通过高温固相法合成了一系列Ba3La1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉材料。利用XRD测量样品的物相,结果显示样品为纯相Ba3La(PO4)3晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于322,347,360,386,424,451 nm。在347 nm激发下,荧光粉在482 nm(4F9/2→6H15/2)和575 nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发射光谱的影响,当Dy3+摩尔分数x=0.10时出现猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。确定了不同Dy3+掺杂浓度的Ba3La(PO4)3∶Dy3+的荧光寿命。Ba3La(PO4)3∶Dy3+荧光粉发射光谱的色坐标位于白光区域。     

高温溶剂热分解法合成NaYF4:Yb3+,Er3+纳米粒子及其光谱特性

以稀土氯化物为反应前驱体,采用高温溶剂法合成单分散、形貌和尺寸均一的NaYF₄:20%Yb³⁺, 2%Er³⁺上转换发光纳米粒子。探讨了反应时间、温度以及油酸加入量对产物结构和光学性能的影响。通过XRD、SEM、EDS、XPS及光致发光等对产物性能进行表征。结果表明,样品与标准卡片匹配良好,为纯相,属六方晶系;所合成的纳米粒子形貌为六角盘状,对角线长度约为77 nm,厚度约为54 nm;在980 nm激光激发下,所合成纳米粒子在523 nm和542 nm左右的绿光区以及峰值位于656 nm左右的红光区均可观察到Er³⁺的特征发射峰,分别归属于²H_11/2、⁴S_3/2及⁴F_9/2能级到⁴I_15/2能级之间的跃迁,不论是红光还是绿光吸收均为双光子过程。     

在NaGdF4：Tm3+, Dy3+中Gd3+间的能量迁移及Gd3+-Dy3+能量传递量子效率

基于量子剪裁基本原理,通过光谱技术研究NaGdF₄:Tm³⁺,Dy³⁺在一个真空紫外光子激发下获得两个蓝色光子的可能性。在这种化合物中,量子剪裁通过下转换,即通过应用不同镧系离子间的能量传递进行。通过对Tm 4f¹²-4f¹¹5d激发,部分能量从Tm³⁺离子5d态直接传递给Gd³⁺,然后在Gd³⁺-Tm³⁺之间发生交叉弛豫,剩余能量从Gd³⁺传递给Dy³⁺,产生两个可见光子发射,一个来自Tm³⁺的¹G₄-³H₆跃迁,另一个来自Dy³⁺的⁴F_9/2-⁶H_15/2跃迁。主要研究获得以NaGdF₄:Tm³⁺,Dy³⁺为基础的新型具有更高效率,更高稳定性和更强真空紫外(VUV)吸收量子剪裁发光粉的可能性。各种光谱技术,如光致发光、激发和衰减等被用来表征不同Dy³⁺浓度掺杂NaGdF₄中Gd³⁺晶格间能量迁移引起的施主Gd³⁺和受主Dy³⁺之间的能量传递。结果表明Gd³⁺离子之间存在能量迁移,随之交换相互作用引起施主与受主(Gd³⁺-Dy³⁺)之间的能量传递。通过Bursh-tein等人关于激发态的弛豫理论,施主-受主能量传递参数k_DS可以从Gd³⁺的⁶P_7/2发射的衰减计算出。Gd³⁺-Dy³⁺能量传递量子效率也可以得到。NaGdF₄:Tm³⁺和NaGdF₄:Tm³⁺,Dy³⁺是由水热法制备的,NaGdF₄:Dy³⁺是由文献[4]方法制备的。发射光谱和激发光谱通过自制的VUV光谱仪和F-4500测量。衰减曲线由OPO激光器激发获得Gd³⁺-Dy³⁺之间能量传递量子效率在受主浓度大约在N_A=0.6%时达到最佳值,并且明显地观测到浓度猝灭效应。     

SrWO4∶Eu3+纳米晶的合成、表征和光致发光性能

用CTAB辅助水热法合成了四方相的SrWO4∶Eu3+纳米晶体。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜等测试手段对样品进行了表征。SrWO4∶Eu3+纳米晶粒尺寸随着反应溶液中Eu3+离子和CTAB含量的增加而减小。在393 nm光激发下,观察到5D0→7F J(J=1,2,3,4)和5D1→7F0跃迁,并且5D0→7F2跃迁的发射最强,表明Eu3+在SrWO4基质中占据了非对称中心的格位。发射峰的位置与激发波长无关。     

Eu3+/Dy3+共掺Sr3Y2(BO3)4荧光粉的发光性质研究

稀土掺杂发光材料一直是科研领域研究的热点,被广泛应用于白光LED、温度传感、显示显像、新能源和激光等领域。基质的结构对于稀土离子光致发光特性有非常重要的影响,在众多发光基质材料中,硼酸盐具有透光范围宽、光学损伤阈值高、较好的热稳定性和化学稳定性等优点。碱土-稀土金属硼酸盐Sr₃Y₂(BO₃)₄具有出色的光学性能,对其发光性能的研究具有重要意义。稀土离子Eu³⁺具4f⁶电子层,是一种典型的下转换发光中心离子,常被选作红色发光材料的激活剂。Dy³⁺具4f⁹电子层,也是一种典型的下转换发光中心离子,在紫外光激发下,在蓝色光区和橙色光区有较强的荧光发射。采用高温固相法合成了Sr₃Y₂(BO₃)₄∶Eu³⁺/Dy³⁺荧光粉,通过XRD和SEM对样品的结构和形貌进行了表征,XRD结果表明,1 0...     

SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的喷雾热解制备及其表征

采用喷雾热解两段法制备了SrAl₂O₄∶Eu²⁺ ,Dy³⁺长余辉发光材料,并利用XRD、SEM、荧光长余辉亮度测试等方法分析了不同制备工艺条件下SrAl₂O₄∶Eu²⁺ ,Dy³⁺发光材料的结构、形貌以及发光性能的变化。结果表明:采用喷雾热解两段法可制备出球形SrAl₂O₄∶Eu²⁺ ,Dy³⁺长余辉发光材料,SrAl₂O₄∶Eu²⁺ ,Dy³⁺的晶体结构与α-SrAl₂O₄磷石英晶体结构相同。热解温度、还原温度、添加剂对产物的形貌、粒度分布、发光性能有较大影响。较之高温固相法,喷雾热解法制备的SrAl₂O₄∶Eu²⁺ ,Dy³⁺具有发光性能好、形貌好、粒度分布窄等优点。     

Synthesis of CaSO4:Dy,CaSO4:Eu3+ and CaSO4:Eu2+ phosphors

${\mathrm{CaSO}}_4:\mathrm{Dy}$ is a well-known phosphor for radiation dosimetry using thermoluminescence. ${\mathrm{CaSO}}_4:\mathrm{Eu}$, phosphors also find applications in radio-photoluminescence dosimetry and PLLCD. Various syntheses of these phosphors are described and optimum procedures are suggested. Effects of various preparation methods on luminescence characteristics are discussed in terms of elimination of unwanted impurities, grain size, etc.     

Eu3+．Dy3+,Sm3+掺杂Ca(Sr,Ba)W04的光谱性质

采用共沉淀方法制备了稀土离子Eu3+,Dy3+,Sm3掺杂的Ca(Sr,Ba) WO4发光材料,目的是研究金属阳离子改变对稀土离子发光性质的影响.X射线衍射光谱数据表明,CaWO4、SrWO4、BaWO4都是四方晶系I41/a(88)结构,随着阳离子半径增大,衍射峰向小角移动.不同温度制备的BaWO4样品X射线衍射光谱数据表明,温度较低时制备的晶体样品X射线衍射峰较宽;当制备温度升高后,晶体样品X射线衍射峰宽变窄.样品的SEM照片表明,低温制备的样品晶粒尺寸较小,约为100～300 nm;高温制备样品晶粒尺寸较大,约为2～6 μm.测试了Eu3+,Dy3+,sm3+掺杂的Ca( Sr,Ba) WO4发光材料的激发和发射光谱.计算了Eu3+掺杂的Ca(sr,Ba) WO.的J-O强度参数Ωλ(λ=2,4),Ω2值随着阳离子半径增大迅速减小,经分析它是导致Eu3+掺杂的Ca(Sr,Ba) WO4的发射强度随着阳离子半径增大迅速减弱的原因.然而Sm3+掺杂的SrWO4其他两种晶体相比,其发射强度反而增强.根据激发光谱和文献报道,我们认为可能是由于钨酸根离子与稀土离子的能量传递引起的.从Dy3+,Sm3+掺杂的Ca(Sr,Ba)WO4的发射光谱可以看到,随着阳离子半径增大发射峰蓝移,发射峰的Stark劈裂减弱.我们用位形坐标图解释了这一现象产生的原因.     

Tm3+单掺杂及Tm3+, Dy3+共掺杂YP1-xVxO4荧光粉的光谱性质

采用共沉淀法制备了Tm³⁺单掺杂及Tm³⁺,Dy³⁺共掺杂的YP_1-xV_xO₄荧光粉材料。给出了样品的XRD谱,获得了样品的SEM照片,对其发射和激发光谱也进行了测量。结果发现,随着钒酸根含量的增加,样品的激发带发生红移,这样的激发带能够满足白光LED用荧光粉的激发要求。在Tm³⁺,Dy³⁺共掺杂的样品中观测到了全色的发射,并且红、绿、蓝三个发射组分的比例也可以调整。我们计算了不同样品的色坐标,发现均在白光范围内,可见该体系样品有希望成为一种全色发射的白光LED用荧光粉。     

Optical Spectroscopy of Sm3+ and Dy3+ Doped ZnO Nanocrystals

Sm³⁺ and Dy³⁺ ions doped hexagonal wurtzite ZnO nanocrystals were fabricated by a sol-gel method. The obtained ZnO nanocrystals were characterized using the X-ray diffraction, transmission electron microscopy, ultraviolet-visible reflectance spectra, and low-temperature luminescence spectroscopy. Intense and well resolved emission lines for Sm³⁺ and Dy³⁺ ions can be achieved via an energy transfer process from ZnO host to the dopants. It was found that the host sensitized emissions were more efficient than that of direct excitation for Sm³⁺ and Dy³⁺ ions. Moreover, multiple sites of Sm³⁺ and Dy³⁺ ions in ZnO nanocrystals were identified based on the low-temperature photoluminescence spectra.     

Dy3+掺杂EuAl3(BO3)4晶体的荧光性质

制备了EuAl3(BO3)4晶体和Dy3+:EuAl3(BO3)4晶体，并且研究了它们的荧光性质．EuAl3(BO3)4晶体具有强的红光发射．在Dy3+掺杂的EuAl3(BO3)4晶体中，Dy3+对Eu3+的荧光有很强的敏化作用，提出了敏化作用的机制是能量的共振传递．Dy3+敏化作用的最佳掺杂浓度为0.2，高于0.2时，由于Dy3+的浓度焠灭效应，DyxEu1-xAl3(BO3)4晶体中Eu3+的613 nm发射峰强度急剧下降．     

Yb3+,Er3+掺杂的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料的发光特性

根据Dorenbos能级模型的推论,利用掺杂Yb3+和Er3+对典型的长余辉材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+(简称SAO:ED)的发光特性(发光强度和余辉时间)进行调制.在发光特性分析中,发展并使用了一种简便易行的解析模型,而不是常用的多项e指数衰减函数的经验模型.研究发现,正如Dorenbos所预言的,Yb+3掺杂确实能够提高SAO:ED的发光强度;但进一步研究发现,Yb3+不完全是发光中心,而是一种辅助激发中心.Er3+掺杂效果也和Dorenbos的预言相同,即它是一种俘获中心;但是当Er3+和Yb3+共掺杂时,Er3+却有一种脱俘作用,使得初始发光强度增强,衰减常数变小,但蓄光能力变化不大.     

Optical transitions of Eu3+ and Dy3+ ions in lead phosphate glasses

Lead phosphate glasses containing Eu(3+) and Dy(3+) have been studied. Local structure was verified using Fourier transform (FT)-IR spectroscopy. Emission bands of Eu(3+) and Dy(3+) ions in lead phosphate glasses are observed in the visible spectral range, which correspond to 5D0→7F(J) (J=0,1,2,4) and 4F(9/2)→6H(J/2) (J=15,13,11) transitions, respectively. Shorter luminescence decays from excited states of Eu(3+) and Dy(3+0 are due to the presence of PbO in phosphate glass.     

Effect of Nanorod Diameters on Optical Properties of GaN-Based Dual-Color Nanorod Arrays

Dual-color(blue and green) InGaN/GaN nanorod light-emitting diodes(LEDs) with three different nanorod diameters are fabricated. Enhancement of luminescence intensity per area is observed in blue and green wells,to varying degrees. When the diameter is 40 nm, it sharply decreases, which could be explained by the sidewall nonradiative recombination. Time-resolved photoluminescence is conducted to study the carrier lifetime. High recombination rate is observed in nanorod arrays, and is an order of magnitude less than that of the planar LED.When the diameter is 40 nm, the nonradiative lifetime decreases, and this explains the decrease of intensity. The3 D-FDTD simulations show the enhancement of light extraction out of geometry structure by calculating the transmittance of the nanorod arrays.     

纳米晶ZrO2：DY^3＋的制备与发光性质研究

利用共沉淀法制备了纳米晶ZrO2:Dy3 发光粉体,对不同掺杂浓度、不同煅烧温度的系列样品,均观测到Dy3 离子的室温强特征发射.样品的晶相与发射性质的研究表明:所制备的样品经600℃～950 ℃热处理后,晶相经历从四方相到以单斜相为主的变化;由于晶相的变化,发现有两个发光中心,分别位于四方相和单斜相.激发Dy3 的6P7/2能级,当稀土离子处在四方相(格位一)时有利于483 nm和583 nm的发射,当稀土离子处在单斜相(格位二)时有利于490 nm和577 nm的发射.基质ZrO2和Dy3 离子之间有能量传递,950℃时能量传递效果最好.荧光强度与掺Dy3 离子浓度关系表明,Dy3 在纳米晶ZrO2中的最适合掺杂浓度与ZrO2的晶相有关,四方相时,最适合掺杂浓度为0.5%,混合相时为1%.