水热法制备具有光滑表面的球形Y2O3∶Eu3+发光材料

The spherical Y₂O₃∶Eu³⁺ luminescent particles with size of 0.5～3 μm and smooth surface were synthesized by hydrothermal method. The resulted Y₂O₃∶Eu³⁺ precursors and the calcined particles were characterized by differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric (TG) analysis, X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform IR spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and photoluminescence spectra (PL). FTIR, TG-DTA, XRD measurements show that the precursors are crystal with hydroxyl and carbonate group, and the pure cubic yttria is obtained after annealing above 700 ℃. The SEM images indicate that the Y₂O₃∶Eu³⁺ particles are in spherical shape and with smooth surface. PL analysis shows that the particles present characteristic red emission of Eu³⁺.     

一维Y2O3∶Eu3+纳米发光材料的制备与表征

One-dimensional Y₂O₃∶Eu³⁺ luminescence nanomaterials were prepared by hydrothermal method without template, and their properties were characterized. XRD patterns show that the precursors are hexagonal phase Y(OH)₃ crystals, and the samples are cubic Y₂O₃ after heat-treatment. SEM images indicate that the one-dimensional material with a diameter of 100 nm and length of micrometer scale can be obtained by this hydrothermal method. Photoluminescence properties show that the position and intensity of the precursors are different with that of the heat-treated samples resulted from the different hosts.     

静电纺丝技术制备Y2O3∶Eu3+纳米带及其发光性质

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃]复合纳米带,将其进行热处理,获得了Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、荧光光谱等技术对焙烧后的样品进行了表征。结果表明：600 ℃焙烧即可获得Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带,800 ℃时结晶更为良好,产物属于立方晶系。纳米带表面光滑,由平均直径为30 nm的小颗粒紧密排列而成,为多晶结构。随着温度升高,纳米带宽度减小。焙烧800 ℃获得的Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带的发光性质优于焙烧600 ℃的Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带。与体材料相比,该纳米带的激发光谱Eu³⁺-O^2-电荷迁移态(CTB)发生红移,发射光谱发生蓝移。     

多级结构Mg3B2O6:Eu3+花状微球的制备、表征及其发光性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)为原料,稀土元素Eu³⁺为激活剂,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助共沉淀法得到前驱体,并通过焙烧制备了多级结构Mg₃B₂O₆:Eu³⁺花状微球。通过XRD、SEM、TEM以及荧光光谱等手段分别对前驱体煅烧产物的结构、形貌、组成和荧光特性进行了表征。实验表明,在波长为393 nm激发光的激发下,所得到的产品在612 nm处有明显的特征发射峰,对应于Eu³⁺的(⁵D₀→⁷F₂)特征跃迁发射。这一荧光性质使得该材料在荧光灯、显示系统和光电设备应用中具有广阔的前景。同时我们还探讨了微球的形态、Eu³⁺的掺杂量及焙烧温度对花状微球荧光性能的影响。     

多级结构Mg3B2O6: Eu3+花状微球的制备、表征及其发光性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)为原料, 稀土元素Eu³⁺为激活剂, 采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助共沉淀法得到前驱体, 并通过焙烧制备了多级结构Mg₃B₂O₆: Eu³⁺花状微球。通过XRD、SEM、TEM以及荧光光谱等手段分别对前驱体煅烧产物的结构、形貌、组成和荧光特性进行了表征。实验表明, 在波长为393 nm激发光的激发下, 所得到的产品在612 nm处有明显的特征发射峰, 对应于Eu³⁺的(⁵D₀→⁷F₂)特征跃迁发射。这一荧光性质使得该材料在荧光灯、显示系统和光电设备应用中具有广阔的前景。同时我们还探讨了微球的形态、Eu³⁺的掺杂量及焙烧温度对花状微球荧光性能的影响。     

SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉材料在100~500 K温度之间的发光性能进行研究。实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能。其变化规律表明SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光。陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭。材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料。     

Y2O3:Eu3+纳米线阵列的制备与表征

Y2O3:Eu3+红色荧光粉由于色纯度高、化学性质稳定和量子效率接近100%而广泛用于荧光灯和投影电视等方面.近年来,Y2O3:Eu3+的大量研究工作主要集中于纳米粉末的制备方法及其与体相材料不同的发光特性[1～3].最近,有关Y2O3:Eu3+及其稀土化合物的纳米管、纳米线和纳米带一维材料的制备成为研究热点.Wu Changfeng等[4,5]利用表面活性剂合成了Y2O3 : Eu3+纳米管.激光格位选择激发测试结果表明,Eu3+在纳米管中占据3个不同的格位,其611 nm处的红色发光峰出现了宽化.He Yu等[6]采用水热法及退火处理制备出了Y2O3:Eu3+纳米带,发现Eu3+的发射峰不仅宽化,而且出现了625 nm的新峰.Li Yadong等[7～9]采用水热法制备了稀土氧化物、硫氧化物和氢氧化物等的纳米线和纳米管,并探索了其形成机理,同时发现Y2O3S : yb3+,Er3+具有上转换的性质.     

SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+纳米长余辉发光材料的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 纳米长余辉发光材料，研究了pH值、反应温度和络合剂等对溶胶-凝胶形成的影响，研究了灼烧温度对SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 晶相、颗粒尺度和发光性能的影响。利用XRD, SEM，光谱分析等手段对产物进行了结构和性能分析。实验结果表明，在800 ℃时SrAl₂O₄晶相开始形成但没有发光，而在1 100 ℃烧结的样品则具有很好的发光性能。样品平均晶粒尺寸随灼烧温度升高而增加，平均晶粒尺寸为20～40 nm。样品的激发光谱是峰值在240，330，378和425 nm的连续宽带谱，发光光谱是峰值在523nm的宽带谱，与SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 粗晶材料相比，发光光谱发生了“红移”现象。样品的热释光峰值位于157 ℃，与SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺ 粗晶材料相比，峰值向低温移动了13℃。     

CaSb2O6:Bi3+,Eu3+荧光粉的制备和发光性质

采用共沉淀法及1 200 ℃后续煅烧4 h,成功制备了CaSb₂O₆:Bi³⁺,Eu³⁺荧光粉,并对其结构及发光性能进行了研究。所制备荧光粉颗粒为六边形类圆饼状,平均尺寸在100~600 nm之间。对CaSb₂O₆:Bi³⁺,Eu³⁺发光的机理分析表明,Bi³⁺对Eu³⁺的发光存在高效的敏化与能量传递。当Bi³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度分别为0.5%和8%,Eu³⁺位于580 nm(⁵D₀→⁷F₀ )处的荧光发射显著增强,Bi³⁺,Eu³⁺共掺样品的荧光强度是CaSb₂O₆:Eu³⁺的10倍左右。调节Bi³⁺/Eu³⁺离子掺杂比,色坐标呈现了从蓝、白光到红光的变化,表明该荧光粉可分别作为蓝或红色荧光粉使用,甚至可实现从蓝、白光到红光的自由调控,这为白光LED荧光粉的发展提供了参考。     

纳米SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+长余辉发光材料的制备与性能

采用水热-均匀共沉淀法制备了纳米SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉发光材料。通过XRD、TEM、荧光光谱、热释光谱对其结构和性能进行分析。XRD结果表明所制备的SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺纳米发光材料为单相,属单斜晶系。TEM测试表明纳米SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺发光材料为规则的球状粒子,粒径为50~80 nm,且分散性良好。激发和发射光谱测试表明,样品的激发光谱是峰值在356 nm的连续宽带谱,发射光谱是峰值位于512 nm的宽带谱,与SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺粗晶材料相比,激发和发射光谱都出现了“蓝移”现象。样品的热释光峰值位于358 K,适合于产生长余辉。     

蓝色长余辉材料CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的合成及其发光性能

采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)Al2O4:Eu2+x,Nd3+y(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.00125和y=0.0025,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaAl4:Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1000min,初始亮度大于1200mcd/m2,60min后发光粉的亮度仍然在10mcd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.     

水热法制备多层核壳结构Gd_2O_3:Eu~(3+)空心微球

以稀土硝酸盐-葡萄糖的混合溶液作为前驱体,采用一步水热法和随后的热处理得到了多层核壳结构Gd_2O_3:Eu~(3+)空心微球,并用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X-射线能量色散光谱(EDS)和荧光光谱等测试手段对所得样品进行了表征.结果表明:所得空心球样品为纯的立方相的Gd_2O_3.具有规则的多层核壳空心结构,空心球的直径在2～3μm左右,壁厚约为100 nml,并且Gd_2O_3:Eu~(3+)空心球是由尺寸约为30 nm的球形纳米颗粒白组装而成.样品中含有Gd、Eu、O元素.该空心球样品具有强的Eu~(3+)的特征红光发射以及长的荧光寿命,可以用来作为时间分辨荧光标记物.     

球形Gd2O3∶Eu纳米发光材料的制备

Spherical nanometer Gd₂O₃∶Eu luminescent materials were prepared by homogeneous precipitation method, and the properties were studied also. TG, FTIR and XRD analysis showed that the precursor was carbonate, the cubic Gd₂O₃was obtained after calcination. TEM photographs indicated that the samples were spherical and well dispersed with nanometer and submicrometer size of 200～300 nm which is the nanoparticles’ aggregate. The mechanics of agglomerating growth is also discussed. ED photograph showed that the particle was crystalline. The PL analysis exhibited that CTB band of nanometer Gd₂O₃∶Eu was of 17 nm red shift to bulk materials, and the emission peak was broadened due to the surface and interface effect of nanocrystals.     

SrAl2O4：Eu2+，Dy3+的助熔剂法制备及其发光特性

以B₂O₃为助熔剂，在1 350 ℃、还原性气氛下成功制备了SrAl₂O₄单相粉末样品。用同样的方法制备了系列单相Sr_1-x-yAl₂O₄：Eu²⁺_x，Dy³⁺_y·nB₂O₃(0.005≤x≤0.07， 0.01≤y≤0.05，0.05≤n≤0.25)样品并表征了其长余辉发光特性。结果表明，最佳的Eu²⁺含量为0.02。辅助激活离子Dy³⁺在Sr_0.98Al₂O₄：Eu²⁺_0.02中的掺杂在一定范围内可以显著提高亮度和余辉时间，最佳Dy³⁺含量为0.03。研究不同B₂O₃含量对Sr_0.95Al₂O₄：Eu²⁺_0.02，Dy³⁺_0.03发光性能的影响，结果说明最佳的B₂O₃含量为n=0.1，余辉肉眼可见(≥0.32 mcd·m^-2)时间达4 000 min。利用正电子湮灭技术和热释光技术，研究和讨论了B₂O₃对Sr_0.95Al₂O₄：Eu²⁺_0.02，Dy³⁺_0.03的发光和余辉性能的影响，结果表明B₂O₃的添加有助于Dy³⁺在晶格中形成深度合适、有益于余辉的空位缺陷。     

共沉淀-熔盐法制备BaMoO4∶Eu3+及其发光性能研究

以KCl-NaCl为熔盐,采用共沉淀前躯体-熔盐辅助焙烧法合成了红色发光材料BaMoO₄∶Eu³⁺。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光光谱(PL)等测试手段,研究了熔盐辅助焙烧温度对粉体相结构、形貌和发光性能的影响,并对比了直接采用共沉淀法合成BaMoO₄∶Eu³⁺的结构与发光性能。结果表明：采用两种方法制备的BaMoO₄∶Eu³⁺均是纯相,粒径随温度升高而增大。当KCl-NaCl复合熔盐焙烧温度大于700 ℃,BaMoO₄晶粒在熔盐中实现了(111)面取向生长,得到均一的尖晶石型BaMoO₄∶Eu³⁺微晶。光谱研究表明：共沉淀前躯体-熔盐辅助焙烧法合成样品在615 nm处的Eu³⁺的⁵D₀-⁷F₂发射明显得到加强,样品发出明亮的红色发射光。     

La7O6(BO3)(PO4)2:Eu3+/Tb3+荧光材料的制备及其光致发光性能

采用优化的高温固相方法制备了稀土离子Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂系荧光材料,并对其物相行为、晶体结构、光致发光性能和热稳定性进行了详细研究。结果表明,La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂：Eu³⁺材料在紫外光激发下能够发射出红光,发射光谱中最强发射峰位于616 nm处,为⁵D₀→⁷F₂特征能级跃迁,Eu³⁺的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为（0.610 2,0.382 3）;La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂：Tb³⁺材料在紫外光激发下能够发射出绿光,发射光谱中最强发射峰位于544 nm处,对应Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁,Tb³⁺离子的最优掺杂浓度为0.15,对应的CIE坐标为（0.317 7,0.535 2）。此外,对2种材料的变温光谱分析发现Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的La₇O₆（BO₃）（PO₄）₂荧光材料均具有良好的热稳定性。     

Eu3+掺杂SiO2-B2O3-NaF玻璃的制备及发光性质

The Eu-doped SiO₂-B₂O₃-NaF glass was prepared by sol-gel process, using tetraethoxy Silicane, boric acid and sodium fluoride as starting materials, 0.10 mol·L^-1 EuCl₃ solution as the dopant. The luminescent properties of Eu³⁺ doped SiO₂-B₂O₃-NaF phosphors were investigated. The phosphors showed prominent luminescence in pink, the strong emission of Eu³⁺ comes from electronic transition of ⁵D₀- ⁷F₁（591 nm）and ⁵D₀- ⁷F₂（615 nm）,which derived from two transition modes of magnetic-dipole and electric-dipole .The peak intensity of 591nm in SiO₂-B₂O₃-NaF matrix is much stronger than it in the other matrixes, it means that SiO₂-B₂O₃-NaF has sensitization on the transition of ⁵D₀- ⁷F₁ (Eu³⁺). If there are broad bonds in the range of 275～380 nm in the excitation spectrum of Eu³⁺ -doped SiO₂-B₂O₃-NaF glass, the emission peak intensity should be intensified. It is because the electron migration CT band of O^2--Eu³⁺. For all Eu³⁺ concentrations used, the investigation found that when the mass of fraction got to 29.19×10^-3, the luminescence intensity reached the summit. And there is a phenomenon of concentration quenching. Investigation with the same concentration of Eu³⁺ at different annealed temperature, we found that the sample annealed at 400 ℃, the luminescence intensity achieved its maximum value, and Eu³⁺ in this matrix had a phenomenon of temperature quenching. The structural characterization of these luminescent materials was carried by used XRD and TEM. The result showed that the phosphor was in amorphous phase.     

共沉淀法合成Yb3+∶Y2O3纳米粉及透明陶瓷的性能

以Y₂O₃为基质材料,掺杂不同含量的Yb³⁺,采用共沉淀法制备出性能良好的Yb³⁺∶Y₂O₃纳米粉,将粉体在1 700 ℃和真空度为1×10^-3 Pa下烧结5 h得到Yb³⁺∶Y₂O₃透明陶瓷。用XRD、TEM、UV-Vis、FL分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明：Yb³⁺完全固溶于Y₂O₃的立方晶格中,Yb³⁺∶Y₂O₃粉体大小均匀,近似球形,尺寸约40～60 nm。Yb³⁺∶Y₂O₃透明陶瓷相对密度为99.7%,在波长600～800 nm范围内其透光率达到80%。Yb³⁺∶Y₂O₃透明陶瓷在950 nm处吸收线宽达到26 nm,在1 031 nm和1 076 nm处的发射线宽分别为13 nm和17 nm。     

超细红色荧光粉LaMgAl11O19:Eu3+的制备与发光性能

采用凝胶-燃烧法制备了稀土Eu³⁺掺杂的LaMgAl₁₁O₁₉红色荧光粉的前驱粉末, 在低于700℃退火处理时, 得到非晶态样品, 而高于850℃退火处理后为单一六方相结构LaMgAl₁₁O₁₉:Eu³⁺样品. SEM结果表明, 该法制备的样品为颗粒分布均匀, 粒径在200~400 nm之间的超细粉末. 通过激发光谱和发射光谱研究了Eu³⁺在LaMgAl₁₁O₁₉基质中的发光性能, 结果显示, 非晶态和晶态La_1-xMgAl₁₁O₁₉:x Eu³⁺样品都可发光, 在613 nm波长光的监测下所得荧光粉的激发光谱为一宽带和系列锐峰, 其最强激发峰出现在蓝光465 nm处, 次强峰为394 nm, 表明该荧光粉与广泛使用的紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配. 在465 nm波长光的激发下观察到超细LaMgAl₁₁O₁₉粉末中Eu³⁺的613 nm (⁵D⁰→⁷F₂)强的特征发射, 且随着粉末逐渐成相⁵D⁰→⁷F₂跃迁明显增强, 说明LaMgAl₁₁O₁₉:Eu³⁺超细粉末可作为白光LED的红色补偿荧光粉.     

Sr3SiO5∶Eu2+荧光粉的微波合成及性能研究

Silicate orange yellow phosphor used in white-light LED was prepared by microwave method. The structure and optical properties of phosphor were studied. Sr₃SiO₅∶Eu²⁺ phosphor synthesized by microwave method is tetragonal structure of Sr₃SiO₅ with uniform particle distribution. Luminescence spectrum is a broad band spectrum peaking at 575 nm. The peak of excitation is at 532 nm and phosphor can be excited by blue LED. The warm white light was obtained combined phosphor and blue LED. The CIE chromaticity coordinates and correlated color temperature of white light is (x=0.394, y=0.341) and 3 239 K respectively.