SrHfO3∶Ce纳米粉体与陶瓷的发光特性研究

采用共沉淀法制备了Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体, 采用常压烧结工艺制备了Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷材料, 烧结温度和烧结时间分别为1600 ℃和4 h. 采用XRD, SEM, TEM等手段表征了粉体和陶瓷样品, 讨论了材料的激发光谱和发射光谱. Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体的激发光谱由2个激发峰构成, 峰值分别位于216和309 nm;220 nm激发的粉体的发射光谱主要由两个发光谱带组成, 其峰值分别是398和467 nm, 分别对应5d→2F5/2和5d→2F7/2发光跃迁. 而309 nm激发的粉体的发射光谱只有一个宽带发射峰, 峰值位于392 nm. Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷样品的激发光谱由一个宽带激发峰构成, 峰值位于312 nm;发射光谱由一个宽带发射峰构成, 峰值位于402 nm.     

植物钙调素与Ce3+离子结合反应的荧光光谱法研究

水合Ce^3＋离子发射强荧光,而用Ce^3＋滴定植物钙调素（CaM）时,Ce^3＋离子荧光被完全淬灭,据此建立了测定Ce^3＋离子与植物钙调素结合位点数及逐级结合常数的方法。实验表明,Ce^3＋离子与植物钙调素的荧光激发光谱及发射光谱形状与光谱强度都有显著差别,前者的荧光强度远大于后者,故CaM存在时可以测定游离Ce^3＋的浓度。Ce^3＋离子荧光淬灭法测定结果说明,在0.5 mol·L^-1KCl溶液中,CaM有4个Ce^3＋离子结合位点。进一步通过Ce^3＋滴定植物钙调素的实验,并结合Excel规划求解法,计算出Ce^3＋与CaM的结合常数,K1=4.17×10^7,K2=1.26×10^7,K3=1.89×10^6,K4=2.04×10^6。     

Ce3+∶YAG闪烁晶体的真空紫外激发光谱特性

掺铈钇铝石榴石(Ce3+∶YAG)晶体是性能优良的闪烁材料. 以同步辐射光源为激发光源研究了单晶Ce3+∶YAG的真空紫外-紫外(VUV-UV)激发光谱和荧光谱. 同时也测量和分析了该晶体的吸收光谱、紫外-可见(UV-VIS)激发光谱和荧光谱.根据光谱测量的结果讨论了激发能在Ce3+∶YAG晶体中的传输过程和在Ce3+离子5d态的直接激发和YAG价带激发下Ce3+∶YAG单晶发光的差别.     

一元醇热法制备SrHfO_3∶Ce超微球发光粒子

以Sr(NO3)2和HfOCl2·8H2O为原料,乙醇/水作溶剂,KOH为矿化剂,Ce(NO3)3·6H2O作为激活剂,用一元醇热法制备了掺杂Ce3+的SrHfO3超微球粒子。用XRD、SEM、荧光光度计分析了粒子合成过程的物相变化、形貌特征及激发和发射光谱。结果表明:在nSr∶nHf=1∶1,VC2H5OH∶VH2O=4∶1,水热合成温度140℃,反应时间4 h,pH=13.5的条件下,获得SrHfO3∶Ce形貌为微球、分散均匀的粒子,粒径约900 nm。当Ce3+掺杂浓度为0.7mol%时发光强度最大。     

BaHfO3：Ce粉体活化能对烧结透光性影响

用正、反向共沉淀法制备了BaHfO₃：Ce粒子;用XRD、TG-DTA、SEM等测试手段对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征;在不同升温速率条件下研究了粒子合成动力学。结果表明：由正向和反向沉淀法得到的前驱体物相变化分3个阶段,用Doyle-Ozawa和Kissinger法分别计算了各阶段的表观活化能,其平均值分别为83.41、61.70、262.11kJ·mol^-1和81.70、42.86、253.44kJ·mol^-1,计算正反向沉淀法样品的晶粒生长活化能分别为27.36kJ·mol^-1和23.07kJ·mol^-1;反向法的样品分别在530nm波长下的激发光谱和399nm波长的发射光谱的相对发光强度优于正向法,在2073K真空烧结保温3h获得具有一定透光性的BaHfO₃：Ce透明陶瓷。     

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.     

Ce3+离子激活的Sr5( BO3)3F荧光材料VUV-Vis发光性质

利用高温固相法合成了一系列Ce3+掺杂的Sr-2xCexNax(BO3)3F (x=0.01,0.03,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)荧光粉.用XRD表征了荧光粉的相纯度.测定了材料在真空紫外-紫外(VUV-UV)范围的激发光谱和VUV-UV光激发下的发射光谱.研究结果显示:Sr5 (BO3)3F的基质吸收峰位置大约在150 ～ 190 nm范围,与Xe基稀有气体混合物等离子体发射波长吻合,适于用作PDP和无汞荧光灯用荧光粉的基质材料.从VUV-UV激发和发射光谱来分析,Ce3+在Sr5( BO3)3F中是占据了Sr(1)和Sr(2)格位,当Ce3+的掺杂浓度较低时,进入Sr(2)格位Ce3+的发光(～390 nm)较强,随着Ce3+的掺杂浓度增加,较低能量Sr(1)格位上Ce3+的发射(～450 nm)增强,因而在同一波长激发下,发射光谱随着掺杂浓度增加发生明显的红移现象,荧光体的发光颜色由蓝紫光(390 nm)向蓝绿光(453 nm)变化.     

Nd^3＋：Gd3Ga5O12透明陶瓷纳米粉体的制备及光谱性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成了用于Nd：Gd3Ga5O12（GGG）透明激光陶瓷的多晶纳米粉体，并利用XRD、SEM、荧光光谱分析对所得的GGG纳米粉体进行了分析。XRD分析结果表明：样品属于体心立方的晶体结构，随着温度的升高，粉体的晶化程度也相应提高，衍射峰强度增强，宽度减小，说明粉体粒径逐渐长大；SEM观察发现，获得了单分散、形状规则、似球形的GGG纳米粉体，且随着烧结温度的提高前驱粉体粒度不断增加。1000℃，12h是形成Nd：GGG纯相的较好的温度和烧结时间；荧光发射的最强峰位于1．06μm处，是Nd^3＋的^4I3/2→^4I11/2能级跃迁导致的荧光发射。溶胶-凝胶法制得的Nd：GGG粉体是比较均匀的，粒度较小的，纳米级的晶粒，有利于透明的陶瓷烧强，因此是比较合适的透明陶瓷前驱原料。     

助熔剂对Y3Al5O12：Ce荧光粉性能的影响

在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce)研究了助熔剂对YAG：Ce荧光粉发光特性的影响，。XRD的测量结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG:Ce荧光粉的晶化，并且不引入杂相，选择BaF2和H3BO3同时使用效果要好于单独使用一种助熔剂，助熔剂的加入可增大YAG：Ce荧光粉的激发和发射光谱强度，并能有效降低荧光粉的中心粒径（D50）控制粉体的粒径分布，适用于白光LED的制造。     

La2CaBl0O19：Ce3＋在VUV-Vis范围的发光性质研究

通过研究La2CaB10O19:Ce3 在VUV-Vis范围的光谱，发现Ce3 在La2CaBl0O19中共有两种格位．分别取代了十配位的La3 和八配位的Ca2 ．从而发射光谱中没有出现特征的双峰。而出现了峰值约位于307．330和356nm的3个发射峰．由于在低对称性晶体场中d轨道的分裂．激发光谱中位于194，224,243,260,274和318nm的峰是由两个格位的Ce3 的f-d跃迁引起的．Ce^3 占据两个格位．可以通过以Eu3 为荧光探针的发射光谱中出现的两个5Do-7Fo跃迁得到验证．峰值位于162nm的激发谱带是基质吸收带．与基质禁带宽度相对应．通过计算．不排除其中包含O2-→Ce3 的电荷迁移带的可能性．     

Ba_3(PO_4)_2:Ce~(3+),Dy~(3+)荧光粉的组成与发光特性研究

在活性炭还原气氛下高温固相法合成了Ba3(PO4)2:Ce3+,Dy3+紫外发射荧光粉。XRD图谱表明,烧结温度为1100℃时保温处理3 h,样品为单相的Ba3(PO4)2型六方晶系结构。荧光光谱显示:单掺Ce3+样品中,Ce3+掺杂浓度为8%(摩尔分数)时样品的发光最强,发射峰的位置处在350 nm附近(Ce3+的2D→2F5/2和2D→2F7/2跃迁发射)。适量的Sr2+取代部分Ba2+离子,改变了基质晶格环境,使样品的发光强度得到提高且发射峰向长波方向红移。引入Dy3+作为敏化剂,样品发射峰红移到386 nm,亮度增强,主要是由于Dy3+和Ce3+之间发生了有效的能量传递过程。确定了Dy3+的最佳掺杂浓度为3%,发光强度提高了27%。     

Ce~（3＋）在钙钛矿型KMF_3（M＝Mg、Ca、Sr、Ba）基质中的发光特性

采用高温固相反应法，在Ａｒ气氛中合成了ＫＭＦ３（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）基质化合物和掺杂Ｃｅ３＋的磷光体。经Ｘ射线衍射分析确定，ＫＭｇＦ３和ＫＣａＦ３属于立方晶系、钙钛矿型结构，ＫＳｒＦ３和ＫＢａＦ３具有类似的结构。测定了ＫＭＦ３∶Ｃｅ３＋的发光光谱，观察到与其结构对应的分为二种不同的光谱结构，讨论了Ｃｅ３＋的取代格位     

BaHfO_3∶Ce粉体活化能对烧结透光性影响

用正、反向共沉淀法制备了BaHfO3∶Ce粒子;用XRD、TG-DTA、SEM等测试手段对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征;在不同升温速率条件下研究了粒子合成动力学。结果表明:由正向和反向沉淀法得到的前驱体物相变化分3个阶段,用Doyle-Ozawa和Kissinger法分别计算了各阶段的表观活化能,其平均值分别为83.41、61.70、262.11 kJ·mol-1和81.70、42.86、253.44 kJ·mol-1,计算正反向沉淀法样品的晶粒生长活化能分别为27.36 kJ·mol-1和23.07 kJ·mol-1;反向法的样品分别在530nm波长下的激发光谱和399 nm波长的发射光谱的相对发光强度优于正向法,在2 073 K真空烧结保温3 h获得具有一定透光性的BaHfO3∶Ce透明陶瓷。     

Ca1-xZnxTiO3:Pr3+的固溶特性及其发光性能

通过高温固相合成法制备了名义组成为Ca1-xZnxTiO3：Pr^3＋（x=0．0～0．20）的红色发光材料，采用XRD和光谱等手段研究微量Zn掺杂的单相Ca1-xZnxTiO3：Pr^3＋材料的晶体结构参数与发光性能，分析了等价Zn^2＋的掺杂对固溶体结构参数与发光性能的影响规律。结果表明，在x≤0．01微量Zn掺杂时，Zn取代Ca形成单相Ca1-xZnxTiO3：Pr^3＋固溶；其晶胞参数和晶胞体积，260和330nm两激发带以及610nm发射峰强度均随Zn掺量增加快速减小，且发光强度与晶胞参数的变化规律相吻合。分析表明这种变化与Zn取代Ca形成的固溶结构有关。     

含Ce2O3炼钢精炼渣熔化及流动特性的研究

采用真空碳管炉制备得到含Ce2O3三元及四元炼钢精炼渣,分别利用X射线衍射仪、炉渣熔点测定仪和RTW-10型熔体物性仪对渣的物相、熔化温度及粘度进行检测分析.研究表明:Ce在精炼渣中以正三价的形式稳定存在;CaO-Al2O3-Ce2O3三元渣的熔化温度范围为1465～1516℃;CaO-Al2O3-Ce2O3-SiO2四元渣的熔化温度范围为1348～1361℃,1500℃时的粘度值范围为0.289～0.497 Pa·s,其中46%CaO-38%Al2O3-5%Ce2O3-10%SiO2(质量分数)精炼渣具有良好的熔化和流动特性.     

Spectroscopic Studies on Charge Transfer from Ce^3＋ to Yb^3＋ in KMgF3 ： Ce, Yb Nanocrystals

Nanocrystals of KMgF3 single-doped and codoped with Ce^3＋ or/and Yb^3＋ were synthesized separately by the mi-croemulsion method. The X-ray diffraction（XRD） patterns were indexed to show that the KMgF3 crystal system was unchanged. The fluorescent spectra of KMgF3： Ce, Yb polycrystal powders were studied and compared with those of the Ce,Yb doped KMgF3 crystals produced using the high-temperature solid phase method. The diffuse reflection spectra and infrared emission of KMgF3： Ce, Yb were investigated. From the results, the authors could confirm that there were charge transfer processes from Ce^3＋ to Yb^3＋ in both KMgF3： Ce,Yb nanocrystals and polycrystal powders.     

Sr2.975-xCaxAlO4F∶Ce3+0.025荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备了Sr2.975-xCaxAlO4F:Ce3+0.025(0≤x≤1.0)发光材料,通过X射线衍射、荧光光谱测试分析,研究了Ca2+掺杂对晶体结构和发光性能的影响.XRD测试表明Ca2+的掺入并没有改变基质晶格的结构类型,且在Sr3 AlO4F基质中固溶极限不超过x=0.9.荧光光谱分析表明,Ca2+掺入后能有效提高发光强度,使激发光谱宽化和发射光谱红移,在Ca2+掺入量为x=0.4时发射强度最高.考察了Sr3-xCaxAlO4F:Ce3+(x =0,x=0.4)在不同Ce3+浓度的发射强度与峰值波长,发现Ca2+掺杂量由x=0增加至x=0.4时,对应的Ce3+的猝灭浓度由0.01降低至0.0025,并且Ce3+的猝灭机制为电偶极-电偶极相互作用.     

La2O3：Sm发光粉的合成与发光性质的研究

以La2O3和Sm2O3为原料，用碳酸盐沉淀法制备了La2O3:Sm^3 发光粉，并分别用XRD，SEM和发光光谱及寿命进行了表征，La2O3晶相的形成温度为800℃，其发光强度随温度升高而增强，La2O3基质中Sm^3 的最佳掺杂浓度为1．5％（摩尔分数）。     

Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中掺杂Nd3+的局域结构研究

利用扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了不同掺杂浓度Nd3+:Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中Nd3+的局域结构.结果表明,在不同条件下Nd3+均以固溶取代Lu3+的方式进入Lu2O3基质晶格,掺杂Nd3+原子的第一配位键长约为0.225 nm,小于Nd2O3纳米粉中Nd-O第一近邻键长0.251 nm,而大于...     

一元醇热法制备SrHfO3：Ce超微球发光粒子

以Sr(NO₃)₂和HfOCl₂·8H₂O为原料,乙醇/水作溶剂,KOH为矿化剂,Ce(NO₃)₃·6H₂O作为激活剂,用一元醇热法制备了掺杂Ce³⁺的SrHfO₃超微球粒子。用XRD、SEM、荧光光度计分析了粒子合成过程的物相变化、形貌特征及激发和发射光谱。结果表明：在n_Sr：n_Hf=1：1,V_C2H5OH：V_H2O=4：1,水热合成温度140℃,反应时间4h,pH=13.5的条件下,获得SrHfO₃：Ce形貌为球微、分散均匀的粒子,粒径约900nm。当Ce³⁺掺杂浓度为0.7mol%时发光强度最大。