Sr1-x Znx Y2 S4:Er3+,Eu2+荧光粉的合成与发光特性的研究

采用碳酸盐前躯体高温分解法合成了Sr1-xZnxY2S4:Er3+, Sr1-xZnxY2S4:Eu2+和Sr1-xZnxY2S4:Er3+, Eu2+红色荧光粉. XRD图谱表明, Zn2+掺杂量x<0.2 mol 时, 粉末样品为CaFe2O4型正交晶体. Zn2+离子在Sr1-xZnxY2S4:Er3+, Eu2+中的固溶量(x mol)对荧光粉的发射强度影响很大. 随着Zn2+离子掺杂浓度的增加, Sr1-xZnxY2S4:Er3+, Eu2+(SZYSEE)紫外区激发峰(200～413 nm)发生红移, 并与可见光激发带(413～600 nm)形成一个连续的宽带谱, 与紫外和GaN基LED芯片辐射都有良好的匹配性. 当Zn2+掺杂量为0.1 mol时, SZYSEE的发光强度达到最大, 其发光强度比未掺Zn2+的增强10.7倍. Sr0.9Zn0.1Y1.76S4:0.24Er3+, 0.006Eu2+是一种潜在的白光LED用红色荧光粉.     

一类新的红色荧光粉MYzS4：Er^3＋（M=Srz＋，Ba^2＋）的合成与表征

Eu^2＋激活的CaS：Eu^[1],Eu^3＋和Sm^3＋激活的硫氧化物^[2]，Pr^3＋激活的Ca0.8Zn0.2Ti03^[3]以及Eu^2＋和Mn^2＋掺杂的SrY2S4^[4]都是重要的红色发光材料。然而，这些红色荧光粉的发射峰波长都短于650nm，对于农用日光转换材料^[5]，红色发射峰波长达到660nm才能与叶绿素的红区吸收相吻合。     

Ga2S3：Eu^2＋和SrGa^2＋xS4＋y：Eu^2＋系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3：Eu^2 和SrGa2S4：Eu^2 系列荧光粉。发现Ga2S3：Eu^2 的发射峰位于570nm附近，SrGa2S4：Eu^2 的发射峰位于535nm附近。同时进一步探讨了SrGa2 xS4 y：Eu^2 体系中，过量的Ga对发光的影响，通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中；通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4：Eu^2 发射峰的位移，而是增强其在400-520nm处激发峰的强度，从而增强Eu^2 在535nm处的发光强度。     

一类新的红色荧光粉MY2S4:Er3+(M=Sr2+,Ba2+)的合成与表征

Eu2 激活的CaS: Eu[1],Eu3 激活的硫氧化物[2],Pr3 激活的Ca0.8Zn0.2TiO3[3]以及Eu2 和Mn2 掺杂的SrY2S4[4]都是重要的红色发光材料.     

Eu^2＋，Mn^2＋共激活碱土镁硅酸盐基红色荧光粉的发光性能

制备了以R3MgSi2O8(R＝Ba，Sr，Ca)为基，Eu^2 ，Mn^2 共激活的红色荧光粉并研究了其荧光性质。分别以Ba3MgSi2O8，Sr3MgSi2O8，Ca3MgSi2O8为基质时，由于晶体场环境不同，发光强度、发射峰产生相应变化。研究了以(Ba，Sr)3MgSi2O8为基的荧光粉中Ba，Sr相对量，及Eu^2 ，Mn^2 浓度对发光性质的影响并探讨了Eu^2 ，Mn^2 在基质中所处格位；结果表明，红光是由基质中处于九配位的Eu^2 将能量传递给八面体六配位的Mn^2 ，而由Mn^2 所发射的。     

镨和镱掺杂Ba2SiO4∶Eu^2＋荧光材料的合成与发光性能

采用高温固相反应法分别合成了变价稀土镨和镱离子掺杂的绿色荧光粉[Ba（2-n-1.5x）REx]SiO4∶nEu^2＋（n=0.03,RE=Pr,Yb;x=0,0.02,0.05,0.10）。结果表明：所有合成荧光粉的激发峰均为250-400 nm的宽峰,与近紫外LED的发射光波长相匹配。发射峰位于450-550 nm之间,是Eu2＋的5d-4f跃迁的典型发射。Pr^3＋和Yb3＋的掺入并未改变Ba2SiO4∶Eu^2＋的相组成,但对荧光强度的影响大,且与掺杂元素、掺杂量和煅烧温度相关。当掺杂Pr^3＋和Yb3＋的量为x=0.02时,经1150℃煅烧所得荧光粉的发光强度分别是未掺杂时的595%和168%。证明三价稀土离子掺杂可以导致基质中的电荷缺陷而敏化Eu^2＋离子的发光,而变价稀土离子的掺杂可以大大提高电荷缺陷,导致荧光强度的进一步提高。     

Ga2S3∶Eu2+和SrGa2+xS4+y∶Eu2+系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3∶Eu2+和SrGa2S4∶Eu2+系列荧光粉. 发现Ga2S3∶Eu2+的发射峰位于570 nm附近, SrGa2S4∶Eu2+的发射峰位于535 nm附近. 同时进一步探讨了SrGa2+xS4+y∶Eu2+体系中, 过量的Ga对发光的影响, 通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中; 通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4∶Eu2+发射峰的位移, 而是增强其在400～520 nm处激发峰的强度, 从而增强Eu2+在535 nm处的发光强度.     

Sr4-xMgxSi3O8C14：Eu^2＋荧光粉的发光特性和晶格环境研究

利用Van Uitert公式讨论了Sr4Si3O8C14：Eu^2 中Eu^2 的晶格环境，并采用高温固相法合成了Eu^2 激活的氯硅酸镁锶Sr4-xMgxSi3O8C14荧光粉，实现了发射光从蓝绿一蓝紫色的变化。X射线衍射实验和荧光光谱数据表明，MG^2 的掺杂使Sr4-xMgxSi3O8C14基质中的晶格环境发生改变，从而出现两种不同Eu^2 的发光中心。     

碱土金属离子（Mg^2＋，Ca^2＋，Ba^2＋）掺杂对长余辉荧光粉SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^2＋发光性能的影响

采用高温固相法制备了碱土金属离子（Mg^2＋,Ca^2＋,Ba^2＋）掺杂的SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋长余辉荧光粉。XRD谱分析表明,随着基质中掺入的碱土金属离子（Mg^2＋,Ca^2＋,Ba^2＋）浓度增加,基质晶格常数也随之发生变化。Mg^2＋,Ca^2＋和Ba^2＋ 3种碱土离子在SrAl2O4中的固溶范围分别为40％,15％和30％。光谱分析则表明在固溶范围内随着掺杂Mg^2＋,Ca^2＋和Ba^2＋浓度的增大,样品的发射峰值会在480～530nm范围出现规律性移动。适当浓度的Mg^2＋,Ba^2＋掺杂会不同程度地提高样品的发光强度,而Ca^2＋的掺杂则会降低发光强度。但是碱土金属离子（Mg^2＋,Ca^2＋,Ba^2＋）的掺杂并不能延长SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋荧光粉的余辉时间。     

白光LED用荧光材料Ba3Gd（BO3）3∶Eu^（3＋）的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu^3＋掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd（BO3）3发光材料,通过X射线衍射（XRD）、荧光光谱和扫描电镜（SEM）等测试手段对Ba3Gd（BO3）3∶Eu^3＋荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究。XRD结果表明,在1000℃时可得到Ba3Gd（BO3）3纯相。扫描电镜照片显示颗粒基本为球形,粒径约为200-400 nm。发光光谱测试表明,Ba3Gd（BO3）3∶Eu^3＋荧光粉在近紫外区（UV）（396 nm）和蓝光区（466 nm）可以被有效地激发,分别用255和396 nm的紫外光激发样品时,以Eu3＋的5D0-7F2（611和616 nm）超灵敏跃迁为主要发射峰。当Eu3＋的掺杂浓度为10%（摩尔分数）时,Ba3Gd（BO3）3∶Eu3＋在611和616 nm处的发光强度最大。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料。     

GdF3∶Er^3＋,Yb^3＋的合成和上转换发光特性

采用水热法制备了Er^3＋离子浓度为3%,Yb^3＋离子浓度分别为10%,20%的GdF3∶Er^3＋,Yb^3＋。XRD结果表明：合成的样品均为正交结构的GdF3,Gd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品的晶粒尺寸分别为28和26nm。研究了980nm红外光激发的上转换发射光谱。结果表明：红光和绿光发射分别来自于Er^3＋离子的2H11/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。样品的绿光发射强度较红光发射强。但绿光和红光发射的相对强度比例与Yb^3＋离子浓度有关。对Gd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。     

KLa(MoO_4)_2∶Eu~(3+)红色荧光粉的合成和发光性能

采用高温固相法制备了KLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉,对其物相结构、光谱性质进行了分析,研究了Eu3+的不同掺杂浓度对荧光粉的发光性能的影响,同时对其色坐标进行了分析.结果表明,KLa(MoO4)2为体心对称的单斜相;KLa(MoO4)2∶Eu3+荧光粉中Eu3+的最佳掺杂浓度为9%,当掺杂浓度大于9%出现浓度猝灭现象,出现这一现象的主要原因是由于交换作用导致Eu3+之间能量的转移.     

Sr5SiO4Cl6:Eu2+蓝白色荧光粉的发光特性研究

采用高温固相法合成了Sr5SiO4Cl6∶Eu^2＋荧光粉。该荧光粉在近紫外360 nm激发下,出现了峰值位于454 nm稍不对称的发射峰,对其进行Gaussian曲线拟合,分解得到了451和470 nm两个明显的发射峰。利用Van Uitert公式讨论了晶格环境对Eu^2＋发光中心能量状态的影响,得出451和470 nm发射峰为Eu^2＋分别占据九配位和八配位的Sr^2＋格位跃迁产生的。研究了烧结温度以及Eu^2＋含量对荧光粉发光强度的影响。     

KMgF3∶Ce^3＋,Eu^2＋的溶剂热合成与光谱性质

采用溶剂热法合成了Eu^2＋,Ce^3＋单掺和双掺KMgF3。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布集中。测定了它们的激发和发射光谱,结果显示：在单掺Eu^2＋的KMgF3中,没有观察到位于420nm附近由微量氧色心引起的宽带发射,只发现峰值位于360nm附近的锐峰线发射,说明溶剂热合成的KMgF3∶Eu中氧含量极低;在KMgF3双掺体系中由于Eu^2＋和Ce^3＋竞争吸收激发能,Eu^2＋把能量传递给Ce^3＋,存在Eu^2＋→Ce^3＋能量传递过程,观察到Ce^3＋的较强的发射带和Eu^2＋的较弱的线发射,并讨论了能量传递机理。     

A Novel Synthesis of Alkaline Earth Silicate Phosphor Sr3MgSi2O8： Eu^2＋, Dy^3＋

A novel method for synthesizing long afterglow silicate phosphor Sr3MgSi2O8：Eu^2＋,Dy^3＋using TEOS and inorganic powders as reactants was reported. Acetic acid as a catalyzer controlled the hydrolysis of TEOS by adjusting pH value of the system. The morphologies of precursor were characterized by transmission electron microscope （TEM）. The structure and optical properties of the phosphor powders were systematically investigated by means of X-ray diffraction and spectrofluorometry. TEM images have reflected the core-shell structure and quasi-spherical morphology of the precursor particles. It was found that the single-phase Sr3MgSi2O8 crystalline structures were obtained at 1050 and 1250 ℃ for the samples prepared with the nano-coating method and the solid state reaction, respectively. The emission intensities of the phosphors prepared by the present method were higher than those by the conventional process. Also, the afterglow characteristic was better than that prepared by solid-state reaction in the comparable condition.     

Sr／Ca比变化对红色荧光粉Ca1-xSrxS：Eu^2＋的影响

在CO气氛下采用固相反应法合成了发红光的Ca1-xSrxS:Eu^2 荧光粉，研究了基质阳离子Sr／Ca比变化对其晶体性质及发光性能的影响。结果表明，随着Sr／Ca比的减少，荧光粉的晶胞参数逐渐降低；同时，由于受电子云膨胀效应和晶体场影响，发射主峰向长波方向移动，红色比逐渐增大，色纯度提高。     

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。     

Sr2+含量对红色荧光粉Ca0.85-xSrxMoO4:Eu3+0.075,Li+0.075发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Ca0.85-xSrxMoO4:Eu3+0.075,Li+0.075(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.3,0.4)系列红色荧光粉.对样品前驱体的热重分析表明:温度升高到540℃后样品质量基本上保持稳定,不再发生失重现象;此外,还对样品的结构和发光性能进行表征,实验结果表明:适量Sr2+取代部分的Ca2+不但没有改变Ca0.85MoO4:Eu3+,Li+的物相结构,而且明显提高了荧光粉Ca0.85MoO4:Eu3+,Li+的相对发光强度,其主要是由于加入少量的Sr2+使晶体发生了畸变,从而导致发光强度的增加.实验结果表明,Sr2+的最佳掺杂量为15%(原子分数).     

新型双钼酸盐红色荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了一种新型的白光LED用双钼酸盐红色荧光粉,利用XRD,F-4500等对其进行了研究。结果表明:该系列荧光粉可以被近紫外光(396 nm)和蓝光(466 nm)有效激发,发射峰值位于615 nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光;而且在钾铕双钼酸盐荧光粉KEu(MoO4)2中引入适量的钨酸能加强其发光强度,而不改变样品的发射光谱的形状和发射峰的位置。此外,在确定WO24-/MoO42最佳比值的前提下,文章还详细探讨了碱金属离子相互置换对样品发光性能影响的机制。     

纳米Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr3+, Na+荧光粉的合成和红色发光性质

采用溶胶-凝胶法在较低温度下合成了Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr^3＋,Na^＋纳米荧光粉.金属离子预先分散在溶有柠檬酸的乙二醇溶液中.通过TG-DSC,XRD和SEM对前驱物的分解、晶化和颗粒大小进行了研究.TG-DSC和XRD表明材料的组成随灼烧温度而变化;SEM表明1000 ℃合成材料的粒径在100 nm以下.与高温固相法合成的材料相比,激发光谱主峰发生蓝移,红色发射峰617 nm显著增强.