溶胶-凝胶合成BaMoO4∶Eu3+荧光粉及发光性能研究

采用溶胶-凝胶法,通过改变煅烧温度、掺杂稀土离子的浓度合成以BaMoO4为基质的红色荧光粉.利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等技术对样品进行表征.结果表明,BaMoO4∶Eu3+荧光粉属四方晶系;BaMoO4∶Eu3+荧光粉在464 nn的紫外光激发下,其发射光谱由Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)特征发射组成,在615 nm处的电偶极跃迁(5D0-7F2)最强,表现为Eu3+的橙-红特征发射;BaMoO4∶Eu3+荧光粉的最佳掺杂浓度为3;(摩尔比);Eu的光致发光衰减曲线符合单指数行为,其寿命(τ)为0.57 ms.     

白光LED用K2Ba(WO4)2∶Sm3+红色荧光粉的制备与表征

采用高温固相法合成了一种新型K2Ba(WO4)2∶xSm3+红色荧光粉.通过XRD、SEM和荧光分光光度计对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明:该荧光粉具有三方晶系结构,在402 nm处有较强的激发峰,与近紫外LED芯片相匹配.在402 nm激发下,出现了Sm3的4G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)的特征跃迁,最强峰位于602 nm处,对应于Sm3+的4G5/2→6H3/2跃迁.Sm3+的最佳掺杂量为x=0.02,且Sm3+之间的临界距离为2.776 nm,浓度猝灭的机理为电偶极-电偶极相互作用.     

微波辅助凝胶燃烧法合成红色荧光粉Ca2MgSi2O7:Eu3+及性质研究

采用微波辅助凝胶燃烧法制备了Ca2MgSi2O7∶Eu3+红色荧光粉,运用XRD、荧光分光光度计等对合成样品进行分析表征,并探讨了焙烧温度、助熔剂用量、Eu3+浓度等对样品发光性能的影响。结果表明:所得样品为四方晶系的Ca2MgSi2O7晶体结构。Ca2MgSi2O7∶Eu3+的激发光谱由一宽带和一组锐线峰组成,分别归属于Eu3+-O2-之间的电荷迁移态和Eu3+的f→f跃迁。样品的发射光谱主要由两个强发射峰组成,分别位于591 nm和619 nm处,属于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁。研究发现:当焙烧温度为1000℃、助熔剂H3BO3用量为15%时,样品发光性能较好;Eu3+浓度(x)对样品Ca2-xMgSi2O7∶Eu3x+的发光强度影响较大,当Eu3+浓度x在0.02～0.16范围内变化时,随着Eu3+浓度的增加,样品的发光强度不断增加,未出现明显的浓度猝灭现象。     

NaY(Mo/WO4)2∶Eu3+红色荧光粉的合成和发光性能

利用固相法合成了Eu3+掺杂的NaY(Mo/WO4)2红色荧光粉,并用对所获得的样品进行了XRD和激发-发射光谱表征.研究发现随着Eu3+掺杂量逐渐增加,发光强度随之变化.当Eu3掺杂浓度为30mo1;,荧光粉具有最强的发光强度.荧光粉能被395 nm波长紫外光有效激发,发射光谱主要体现为Eu3+的5 D0→7F2电偶极跃迁的红光发射,因此适合于解决白光LED缺乏红光成分而导致的显色性差问题.研究发现适量的W6+取代Mo6+,不但可以提高荧光粉的发光强度,而且有利于改善材料的色纯度.W6的最佳掺杂浓度为10at;.在395 nm激发下,NaY(Mo0.9W0.1O4)2∶Eu3+荧光粉的色度坐标为(0.666,0.331),优于传统商业红色荧光粉Y2O2S:Eu3+.     

Eu3+掺杂对Ba2Mg(BO3)2∶Eu3+荧光粉基质晶格及发光性质的影响

系统研究了Ba2Mg(BO3)2∶Eu3荧光粉的高温固相法制备工艺条件,发现在900 ℃C下保温3h制得的样品的发光性能最好.研究了Eu3掺杂浓度对基质晶格环境和发光性质的影响,当Eu3+浓度较低时,荧光粉在594 nm的发射峰强度最大,随着Eu3掺杂浓度的增加,Eu3+偏离对称中心的程度越来越大,当Eu3浓度超过3at;时,荧光粉在613 nm的发射峰强度开始急剧增强,浓度达到3.5at;时,613 nm的发射开始占主导,这是由于晶体结构的扭曲程度导致晶格对称性发生了较大的改变,释放了更多禁戒的5 D0 →7F2电偶极跃迁.制备的橙色荧光粉可以被近紫外InGaN芯片有效激发,应用于白光LED.     

Tb3+-Eu3+共掺杂2ZnO·2.2B2O3·3H2O的制备和发光性能

采用水热法合成了Tb3+和Eu3+共掺的2ZnO.2.2B2O3.3H2O红色荧光粉。通过固定Eu3+的掺杂浓度为3%(物质的量比:Eu∶Zn=3%),改变Tb3+的掺杂浓度(2%～15%),研究Tb3+掺杂浓度对红色荧光粉晶相结构和光学性能的影响。用X射线衍射和荧光光谱仪对样品的结构和发光性能进行表征,结果表明:随着Tb3+掺杂浓度的升高,样品由晶态向无定形的玻璃态转变;Eu3+的发光强度也逐渐增强;Tb3+与Eu3+之间存在能量传递的过程,且当采用不同的激发波长(220 nm和393 nm)激发时,其能量传递的过程也不一样。     

白光LED用BaWO4∶Eu3+荧光粉的制备与光谱性能研究

采用水热法合成前驱体WO3！·0.34H2O,以此前驱体分别采用水热法和高温固相法合成BaWO4∶Eu3+荧光粉,并对此荧光粉的光谱性能进行了研究。实验结果表明：水热法制备的荧光粉BaWO4∶Eu3+与高温固相法制备的荧光粉具有相同的光谱性质;荧光粉BaWO4∶Eu3+的激发和发射光谱都是Eu3+的f→ f的特征峰,激发光谱的峰位分别为416 nm、464 nm、535 nm,且464 nm吸收最强;发射光谱的峰位分别为578 nm、592 nm、612 nm、703 nm,且612 nm的发射最强;由浓度实验得知其猝灭浓度为20at;。此荧光粉可与蓝光LED相匹配的红色荧光粉,可掺杂在传统白光LED(蓝光LED+黄色荧光粉YAG：Ce)中增加红光发射,弥补其显色性低的缺陷。     

白光LED用Ca0.5-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+红色荧光粉的合成及发光性能研究

采用溶胶-凝胶燃烧法合成了不同Sr2+掺杂浓度的Ca0.5-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)红色荧光粉,分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分光光度计对荧光粉的结构、微观形貌和发光特性进行表征.结果表明,在500℃低温下煅烧4h可得到纯白钨矿结构的Ca05WO4∶Eu0.253+Li0.25+荧光粉,且荧光粉的颗粒随着煅烧温度的升高而增大,800℃合成的晶粒尺寸比较均匀,平均粒径在1～2 μm左右.Ca0.5-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+系列荧光粉均可以被393 nm和464 nm有效激发,其发射主峰值位于615 nm,属于Eu3的5D0→7F2跃迁.同时还系统研究了Sr2+的不同掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响.Ca05-xWO4∶Eu0.253+Li0.25+Srx2+荧光粉中Sr2+的最佳掺杂浓度为x取0.15.     

花状NaLa(MoO4)2∶Eu3+,M(M=Gd3+,Ti4+)红色荧光粉的水热合成及发光性能

以乙二醇和水的混合溶液为溶剂,采用水热法合成了花状的NaLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计等手段对产物进行了分析和表征.结果表明:产物NaLa(MoO4)2∶Eu3+属于四方晶系白钨矿结构.样品分散性好,粒度均匀,呈花状结构.样品的激发光谱分为两部分:位于250～350 nm的宽激发带归属于Eu-O,Mo-O之间的电荷迁移;350～500 nm的系列尖锐峰归属于Eu3+的f-f跃迁.样品的发射光谱中主发射峰位于615 nm处,归属于Eu3的5 Do→7R电偶极跃迁.此外,共掺杂适量的Gd3+或Ti4能够有效敏化Eu3+的发光,明显增强了615 nm的红光发射.     

CaCO3基红色荧光粉的合成及其光谱性能分析

采用水热法合成CaCO3: Eu3+和CaCO3: Eu3+, Li+红色荧光粉,研究了掺杂离子对样品的物相、晶粒形貌和光谱性质的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)和荧光光谱(PL-PLE)等手段表征样品的性能.结果表明:样品均为三角晶系的方解石结构;Eu3+作为发光中心取代了基质CaCO3中Ca2+的位置;Li+作为电荷补偿剂有助于Eu3+更好的进入到基质的晶格中,提高样品的发光性能;样品CaCO3: Eu3+ 和CaCO3: Eu3+,Li+的最大激发峰分别位于254 nm(Eu3+-O2-的电荷迁移跃迁)和396 nm(7F0→5L6跃迁),其最强发射峰分别位于 616 nm和610 nm,均为电偶极跃迁5D0→7F2,属于红色发光.     

稀土Tm3+/Yb3+共掺杂氟氧化物上转换可见发光

制备了稀土Tm3+/Yb3+共掺杂氟氧化物上转换发光材料(60TeO2-10AlF3-10PbF2-10NaF-2Tm2O3-8Yb2O3),在980nm红外光泵浦激发下,测量了样品的吸收谱、上转换荧光发射谱和上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系.观察到峰值为477nm蓝光和651nm红光可见发射,分别是稀土Tm3+的激发态1G4→3H6,1G4→3F4跃迁;在806nm附近,观察到较强的红外发射(3H4→3H6),分析了稀土Tm3+/Yb3+共掺杂氟氧化物上转换可见发射机制,证实了稀土Tm3+上转换发射是在稀土Yb3+的敏化作用下,通过能量传递(ET)和激发态吸收(ESA),实现了激发态1G4向基态3H6、激发态3F4跃迁的三光子吸收过程和激发态3H4→3H6的双光子吸收过程.     

Nd3+:Na3La9O3(BO3)8晶体生长和光谱性能

采用顶部籽晶法生长Nd3+:Na3La9O3(BO3)8 晶体.在室温下测试了吸收光谱、发射光谱和荧光寿命.应用Judd-Ofelt理论评价了Nd3+:Na3La9O3(BO3)8晶体的光谱性能.812 nm处较宽的吸收峰适合AlGaAs LD泵浦的吸收.分别计算了Nd3+离子的唯象强度、谱线强度、辐射寿命、荧光分支比和荧光量子效率.     

Growth and magnetic‐optical properties of Sr3Gd(BO3)3 and Sr3TbxGd1‐x(BO3)3 single crystals

Single crystals of Sr₃Gd(BO₃)₃ (SGB) and Sr₃Tb_xGd_1‐x(BO₃)₃ (TSGB) with dimension Ø 20 mm×20 mm have been grown by Czochralski method. The grown crystals were characterized by X‐ray powder diffraction analysis which showed the crystals belong to hexagonal structure with lattice parameters of a=b=1.254 nm, c=0.926 nm (SGB) and a=b=1.253 nm, c=0.925 nm (TSGB). In TSGB, x=17.7% was obtained by X‐ray fluorometry which showed the segregation coefficient of Tb is closed to 1. The transmission spectrum was measured, which indicated the crystals have high transmittance in 400‐1100 nm region. The Faraday rotation of single crystals at 532 nm wavelength was measured at room temperature. Finally, the Verdet constants were investigated, (SGB) V=17.9 degcm^‐1T^‐1 and (TSGB) V=21.3 degcm^‐1T^‐1. (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

新型稀土发光材料Sr3-xMgSi3O10:Tb3+x的合成及性质

采用凝胶-燃烧法,在活性炭弱还原气氛下合成了新型荧光粉Sr3-xMgSi3O10: Tb3+x,通过热分析仪、红外光谱、X射线粉末衍射、X射线能量色散谱仪及荧光分光光度计等对产物的形成过程、结构、组成及发光性质进行了分析和表征.结果表明:干凝胶起火燃烧得前驱物,经900 ℃还原热处理即可得目标产物,其晶体结构与Sr2MgSi2O7相似,同属四方晶系.Sr3-xMgSi3O10: Tb3+x的激发光谱为一位于200～300 nm的宽带,主激发峰在249 nm左右;发射光谱由491 nm, 544 nm, 586 nm, 624 nm等一系列窄带发射峰组成,归属于Tb3+的5D4到7FJ (J=6,5,4,3)的跃迁.主发射峰位于544 nm,对应于Tb3+的5D4→7F5的能级跃迁,导致一种黄绿光发射.研究发现:还原温度及Tb3+掺杂浓度对发光强度有着重要的影响,并对浓度猝灭机制进行了探讨.     

LiBaBO3: Dy3+材料制备及发光特性研究

采用高温固相法制备了LiBaBO3: Dy3+发光材料.测得LiBaBO3: Dy3+材料的发射光谱为一多峰宽谱,主峰分别为486 nm,578 nm和666 nm;监测578 nm发射峰时所得材料的激发光谱为一多峰宽谱,主峰分别为331 nm,368 nm,397 nm,433 nm,462 nm和478 nm.研究了Dy3+掺杂浓度对LiBaBO3: Dy3+材料发射光谱及发光强度的影响.结果显示:随着Dy3+浓度的增大,黄、蓝发射峰强度比(Y/B)逐渐增大;LiBaBO3: Dy3+材料发光强度随Dy3+浓度的增大呈现先增大后减小的趋势,在Dy3+浓度为3 mol;时到达峰值,其浓度猝灭机理为电偶极-偶极相互作用.     

Ba(Zn(1-x)/3Nix/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷的微观结构

本文采用传统的固相陶瓷烧结工艺,利用Ni2+取代Ba(Zn1/3Nb2/3)O3 的B位Zn2+形成固溶体来研究其微观结构.XRD表明,系统的主晶相为立方钙钛矿的BZNN,并有少量第二相如Ba5Nb4O15、BaNb2O6等存在.随Ni2+含量增加,系统晶格常数a减小;而随烧结温度升高,a逐渐增大.系统在1500 ℃下烧结时为固相烧结;当烧结温度为1550 ℃时,系统由固相烧结转变为液相烧结.较低温度下烧结时,在低角度区有很微弱的1∶ 2有序相产生;烧结温度升高,无序相增加,有序相消失.     

Solution growth and morphology of CH3NH3PbBr3 single crystals in different solvents

In this work, large‐sized CH₃NH₃PbBr₃ single crystals were successful grown using solution evaporation method with hydrohalic acid and N, N‐Dimethylformamide (DMF) as solvent respectively. The lattice parameters of cubic CH₃NH₃PbBr₃ were estimated using XRD method. The solubility of CH₃NH₃PbBr₃ in hydrobromic acid was determined at the temperature range between 20 °C–90 °C. A special micro‐solution crystallizer was designed to in‐situ study the morphology of CH₃NH₃PbBr₃ crystal. The largest crystal face was indexed by the XRD patterns and it would be {110} for CH₃NH₃PbBr₃ grown from HBr solution and {100} from DMF solution. The results show that solvent would affect the morphology and crystal habit greatly during crystal growth from solution.     

Na3La2(BO3)3晶体生长及光谱特性

本文以起始摩尔比为1:1的Na2CO3:H3BO3,并添加5;质量分数的NaF为助熔剂,用顶部籽晶法生长出φ35mm×5mm的透明Na3La2(BO3)3单晶.该晶体属正交晶系,空间群:Amm2,晶胞参数为a=0.51580(10)nm,b=1.1350(2)nm,c=0.73230(15)nm,α=β=γ=90°.测量了Na3La2(BO3)3晶体在室温下的透过光谱,紫外截止波长约为200nm.该晶体常温下稳定,不吸潮,但却易溶于稀酸.     

Second harmonic generation in Na3Gd2(BO3)3 crystals

Na₃Gd₂(BO₃)₃ crystals with dimensions up to 22 × 20 × 5 mm³has been grown from NaBO₂ flux by the top‐seeded solution growth (TSSG) method for the first time. Differential scanning calorimetry (DSC) result shows that Na₃Gd₂(BO₃)₃ melts incongruently. The infrared spectrum indicates that Na₃Gd₂(BO₃)₃ contains characteristic triangular [BO₃]^3– groups responsible for the nonlinear optical effect. For the as‐grown crystal, the transmittance exceeds 80% in the wavelength range of 315 nm to 2670 nm, and the UV cutoff wavelength is 207 nm. The damage threshold is 0.47 GW cm^–2 at 1064 nm. Moreover, Na₃Gd₂(BO₃)₃ crystal exhibits an optical second harmonic generation effect which is 1.3 times as large as that of KH₂PO₄ (KDP). (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Na3Sm2(BO3)3的晶体生长及热学和光谱性质

以Na2CO3-H3BO3为助溶剂,用顶部籽晶法生长了14mm×8mm×2mm的Na3Sm2(BO3)3晶体.差热分析(DTA)表明Na3Sm2(BO3)3非同成分熔融,熔点为1089.1℃.该晶体易溶于酸,在空气条件下能稳定存在,不易潮解.测量了室温下晶体在200～2500nm范围内的吸收光谱,并对跃迁能级进行了初步指认.