Eu~(3+)、Bi~(3+)在Me_2Y_8(SiO_4)_6O_2中的发光特性与取代格位

在紫外光激发下,Eu~(3+)和Bi~(3+)在Me_2Y_8(SiO_4)_6O_2基质(Me=Mg、Zn、Ca、Sr)中分别发射红光(D_0-~7F_2)和蓝光(~3P_1-~1S_0)。Eu~(3+)发光的红橙比随着激发波长和Me~(2+)的不同而变化,荧光拉曼光谱表明,Eu~(3+)在四种基质中同时占据了4f格位和6h格位。依据Bi~(3+)发光的Stokes位移推断,当Me=Ca、Zn时,Bi~(3+)主要占据4f格位,而当Me=Mg、Sr时,Bi~(3+)主要占据6h格位。     

La_2CaB_(10)O_(19):Ce~(3+)在VUV-Vis范围的发光性质研究

通过研究La_2CaB_(10)O_(19):Ce~(3+)在VUV-Vis范围的光谱.发现Ce~(3+)在La_2CaB_(10)O-(19)中共有两种格位.分别取代了十配位的I。a’“和八配位的Ca”,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 356 nm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318 nm的峰是由两个格位的Ce~(3+)的f-d跃迁引起的.Ce~(3+)占据两个格位,可以通过以Eu~(3+)为荧光探针的发射光谱中出现的两个~5D_(0-)~7F_0跃迁得到验证.峰值位于162 nm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O~(2-)→Ce~(3+)的电荷迁移带的可能性.     

ABF4：Eu^2＋和A2SiF6：Eu^2＋中Eu^2＋的光谱结构

合成了Eu~(2+)激活的ABF_4和A_2SiF_6(A=Na、K、Rb、Cs)复合氟化物磷光体,得到了与ASTM一致的结晶学数据,在这些体系中都观察到了Eu~(2+)的f→跃迁锐峰发射,其中NaBF_4:Eu~(2+)和Na_2SiF_6:Eu~(2-)中Eu~(2+)所处基质晶格的配位数较低。     

低价稀土离子在含氧化合物中的光谱特性及其变化规律——Ⅲ.晶格环境和化学因素对铕(Ⅱ)光谱特性的影响

从理论上讨论了晶场效应对Eu~(2 )发光性能的影响。量子化学计算表明,5d能级在晶场中的劈裂幅度(ΔE)与R~5(R是中心离子Eu~(2 )与配位氧离子之间的距离)成反比,R对5d能带重心移动有微扰作用。结合氧化物基质中Eu~(2 )的荧光光谱数据,讨论了基质组成、Eu~(2 )的取代格位以及Eu—O键的性质对Eu~(2 )电子跃迁发射的影响。解释了Eu~(2 )的光谱结构变化规律。     

近紫外LED激发荧光粉Ba0.11Sr2.89-2xCexNaxAlO4F发光特性

采用高温固相法反应制备Ba0.11Sr2.89-2x Ce x Na x AlO4F(x=0.01,0.02,0.05,0.07,0.10,0.15)荧光粉。Ba0.11Sr2.89AlO4F体系中存在Sr(1)2+和Sr2+(2)两个格位。Sr2+(1)离子位于Wyck.4a格位,为十配位多面体构型。Sr2+(2)离子位于Wyck.8h格位,为八配位的多面体构型。研究了Ba0.11Sr2.89-2x Ce x Na x AlO4F荧光粉的紫外-可见激发、发射光谱、荧光寿命及能量传递过程,讨论并指认了Ce3+在上述两个格位中的激发带位置及能级重心,发射光谱曲线分别由两个~463,~505和~550 nm宽带发射构成。随着Ce3+浓度增加,长波发射~550 nm逐渐增强,而色品坐标(x=0.199,y=0.351)蓝绿区逐渐变化到黄绿区域(x=0.389,y=0.489)。     

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,Eu2+,Mn2+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Eu2+,Mn2+浓度对发光性质的影响并探讨了Eu2+,Mn2+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Eu2+将能量传递给八面体六配位的Mn2+,而由Mn2+所发射的。     

Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)荧光粉的制备、结构与荧光性质研究

采用高温固相法合成了具有高热稳定性的Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)红色荧光粉。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的结构和形貌进行了系统地表征,结果表明成功地合成了Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)荧光粉。在394 nm激发下,样品发出很强的红光,该发射来自于Eu~(3+)的5D~0→~7F_J(J=1, 2, 3, 4)。通过变温光谱分析了样品在303～563 K温度范围的热稳定性。随着温度的升高, Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:0.3Eu~(3+)样品的发光先增强后减弱,在483 K时的发光最强为室温时的1.5倍。将Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:0.3Eu~(3+)样品与蓝色荧光粉BaMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)和绿色荧光粉BaSiO_4:Eu~(2+)以及近紫外LED芯片(395 nm)进行封装,在不同电流激发下(20～140 mA),均获得了显色指数高于92,色温低于4000 K的暖白光。以上结果表明Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)在白光LED领域具有非常好的潜在应用。     

新型铕-钴异核配合物Eu_2Co_2[C_5H_3(COO)_2N]_6(H_2O)_4的合成、结构及性质研究

采用水热合成法,以吡啶二甲酸为基本构筑单元合成了铕-钴异核配合物Eu_2Co_2 [C_5H_3(COO)_2N]_6(H_2O)_4,并通过X射线单晶衍射仪、元素分析、差热热重(TG-DCS)、红外(IR)、荧光光谱、磁性分析等研究了其结构、荧光性质及磁性质等。研究发现配合物通过吡啶二甲酸桥接形成了独特的新型铕-钴双异核三维结构,同时具有磁学和荧光等颇具应用价值的性质。配合物的摩尔磁化率与温度的乘积随温度的降低从室温下的3.52cm~3·K·mol~(-1)逐渐下降到5 K下的0.27 cm~3·K·mol~(-1),表明相邻顺磁离子间存在反铁磁相互作用,·荧光光谱显示在395 nm激发光下Eu~(3+)的5D_0→~7F_1磁偶极子跃迁和~5D_0→~7F_2的电偶极子跃迁产生593和618nm的发射峰。619nm处的强度远远高于593nm处强度,表明了Eu~(3+)在晶体中的较低对称性。     

MF_2-xMgF_2(M=Ca,Sr,Ba)体系中Eu~(2+)离子的光谱特性

BaMgF_4不仅是良好的压电材料,而且也是Eu~(2+)离子激活磷光体的良好基质。MF_(2-x)MgF_2(M=Ca,Sr,Ba;x=1.0,2.0)中Eu~(2+)离子的荧光发射波长随M~(2+)离子半径增大向短波方向移动;并观察到了 BaF_2-_xMgF~2(x=1.5～2.5)体系中Eu~(2+)离子的f→f跃迁尖峰发射(360nm),当x=2.0时,其发射强度最大。     

La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu~(3+)/Tb~(3+)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Eu~(3+)和Tb~(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_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,La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu~(3+)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,Eu~(3+)的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为(0.610 2,0.382 3);La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Tb~(3+)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Tb~(3+)的5D4→7F5能级跃迁,Tb~(3+)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Eu~(3+)和Tb~(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2荧光材料均具有良好的热稳定性。     

NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)红色荧光粉制备及发光性能的研究

实验通过传统的高温固相合成法合成了一系列的NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)红色荧光粉。NaSr_(3.98)B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉具有立方相晶体结构,空间群为Ia-3d,其结构内拥有两个不同配位的发光中心分别为八配位和六配位。NaSr_(3.98)B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉的激发光谱可以与近紫外LED芯片很好地符合,由于Eu~(2+)离子的4f65d1→4f7能级跃迁,使得NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉表现出发光中心位于610 nm附近的红色宽带发射,半高宽约为110 nm。NaSr_(3.99)B_3O_(8.1)N_(0.6):0.02Eu~(2+)荧光粉的最佳掺N浓度为x=0.8,其寿命在两个不同的发光中心的平均衰减时间分别为603和510 ns。在y=0.02时,NaSr_(4-y)B_3O_(8.1)N_(0.6):yEu~(2+)荧光粉的发射光谱发生了浓度猝灭现象,计算得到其激活剂离子间的临界距离为2.712 nm,导致浓度猝灭的激活剂离子之间的相互作用的方式为偶极子-偶极子。以上结果表明,NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉有望成为白光LED的光色转换材料。     

Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)单基质白光荧光粉的制备与发光性能

为了探究在Dy~(3+)掺杂Ba_3Y(PO_4)_3荧光粉中共掺Eu~(3+)离子对其发光性能的影响,我们采用传统高温固相法制备了一系列Dy~(3+)、Eu~(3+)单掺杂和共掺杂Ba_3Y(PO_4)_3荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、荧光发射光谱和荧光衰减曲线对样品进行了表征。结果表明,所制备的荧光粉呈闪铋矿立方相。在近紫外光激发下,Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+)发射光谱在487和578 nm处有两个窄带发射峰,呈冷白光发射;Ba_3Y(PO_4)_3∶Eu~(3+)发射光谱的窄带发射位于594和616 nm处,呈发橙红光。在Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)中,由于Eu~(3+)离子补偿Dy~(3+)冷白光发射所缺的红色组分,从而实现了色纯度高、色温适中的暖白光发射。进一步探索了Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉发光机理。所制备的Ba_3Y(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)单基质白光荧光粉在白光近紫外激发白光二极管(UVWLED)领域具有潜在应用价值。     

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。     

白光LED用Ca_2SiO_4:Ce~(3+)/Eu~(2+)荧光粉的合成及发光特性

采用高温固相法合成了蓝色Ca_2SiO_4:Ce~(3+)以及蓝绿双色Ca_2SiO_4:Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉,通过粉末X射线衍射(XRD)和荧光光谱对其结构和光学性能进行了研究。确定了Ce~(3+)离子的最佳掺杂浓度、浓度猝灭机制、格位分布及热稳定性,并探讨了Ce~(3+)→Eu~(2+)的能量传递过程和能量传递效率。结果表明,此荧光粉在近紫外波段有强的宽带吸收,可以被InGaN芯片产生的紫外光有效激发;其发光颜色可以从蓝(429nm)到绿(505 nm)实现可调,作为蓝色和绿色荧光粉用于白光LED器件中。     

Eu3+掺杂B2O3-CaO发光材料的制备及其发光性能

采用溶胶凝胶法制得高纯的B_2O_3-CaO∶Eu~(3+)荧光粉。用XRD、IR对不同退火温度下所得样品的结构进行表征,结果发现随退火温度的变化,能形成不同结构的硼酸盐基质。通过对以不同结构硼酸盐为基质荧光粉的激发、发射谱图及荧光衰减曲线的分析,探讨了材料的发光性能和发光机理。结果表明,在不同结构硼酸盐基质中,Eu~(3+)都处于无反演对称中心格位,以(5D0→7F2)电偶极跃迁为主,所以材料主要发红光;且900℃退火所得高纯相的CaB2O4基质最有利于发光、对应的荧光衰减时间最长,这都因在此荧光粉中Eu~(3+)更易取代Ca~(2+),并形成相对较多的p-n结和陷阱所致。     

Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉的研究进展与应用

具有窄带发射的无机发光材料既可协同提升照明器件的显色指数和流明效率(如窄带红色发光材料),也可增大液晶显示器件的色域(如窄带蓝色、绿色和红色发光材料),在照明和显示用发光二极管(light-emitting diodes, LED)器件中具有重要的应用前景。其中稀土发光材料中常用的Eu~(2+)和Ce~(3+)离子具有4f-5d跃迁,但由于晶体场效应而呈现不同程度的峰展宽效应,迄今为止,人们发现的Eu~(2+)和Ce~(3+)掺杂的窄带发射发光材料基质体系十分有限,特别是Eu~(2+)掺杂的新型窄带荧光粉研究是一项重要挑战。近年来,人们首先在Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基氮化物窄带荧光粉研究中取得了重要进展,发现了一系列具有潜在应用前景的窄带氮化物红光发射材料。而最近,本课题组在Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉研究领域获得了突破,基于此,概述了Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉的研究进展与应用,指出了UCr_4C_4基氮化物与硅酸盐的结构演变特征,并由此总结了几类UCr_4C_4基窄带硅酸盐化合物的结构特点和Eu~(2+)掺杂荧光粉的发光特性,进一步地对Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉的应用进行了介绍,指出了当前在调控其光色和提升其化学稳定性所面临的挑战和所做的一些有意义的尝试。最后对Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基氧化物窄带荧光粉的未来发展进行了展望。     

混合价态Eu(+2,+3)离子激活的单一组分发光材料:设计合成、发光性质及机理

作为绿色照明光源的典型代表,白光发光二极管(LED)被誉为21世纪的新一代照明光源。而作为白光LED重要组成部分的荧光粉,对其性能要求也不断被提升。Eu~(2+)和Eu~(3+)由于其电子结构上的差别导致其截然不同的发光性质。其中,Eu~(2+)的特征发射为4f–4f跃迁,而Eu~(3+)离子的特征发射为4f–5d跃迁。为了结合两者各自的发光特性,近年来对于混合价态Eu离子的研究成为热点。混合价态Eu离子掺杂荧光粉结合了Eu~(2+)和Eu3+离子各自的发光特点,具有颜色灵活可调的优良性质。本文主要从Eu~(2+)、Eu~(3+)各自性质出发,从不等价取代、晶场调控等三个方面综述了混合价态Eu(+2,+3)离子激活的单一基质发光材料近年来的研究进展。此外,对不同方法制备的混合价态Eu离子掺杂荧光粉的发光性能及发光机理也进行了归纳总结,为无机荧光材料的发展提供了新的思路。     

空气中合成M_2B_4O_7∶Eu~(3+)(M=Na,K)荧光体及其性质表征

以 M2 B4 O7( M=Na,K)为基质 ,在空气中掺杂稀土元素 Eu3+ 得到了 Na2 B4 O7∶ Eu3+ 和 K2 B4 O7∶ Eu3+荧光体 .探讨了体系的烧结条件和荧光性质 ,分析了晶体的结构 .结果表明 ,虽然两种体系的最佳合成条件不同 ,但是体系中都同时存在 [BO4 ]和 [BO3]结构 ;稀土离子 Eu3+ 的发光以电偶极跃迁5D0 -7F2 为主 ,处于非中心对称的格位上 ,并且可以很好地存在于基质中 ,Na2 B4 O7∶Eu3+ 具有较强的发光强度     

(Sr1-x,Eux)B4O7的结构及其发光性能研究

Eu~(2+)离子具有许多能量比较低的吸收带,因此在多种发光基体中都可作为有效的激活剂.Eu~(2+)离子激活的磷酸盐、硅酸盐,铝酸盐和硼酸盐等都是优良的荧光材料,其发射峰范围在350-575nm.Eu~(2+)离子激活的SrB_4O_7是其中一种重要的新型长波(A段)紫外灯用荧光材料,早已广泛地应用于工农业、公安、国防、环保及医疗卫生等领域.有关的新材料和新用     

Eu~(2 )离子在BaF_(2-x)REF_3体系中的f→f跃迁发射

研究了Eu~(2 )离子在BaF_2-xREF_3体系中的荧光光谱结构,当RE=La,Gd,Y,Lu和Sc时,降低温度或适当改变基质中阳离子间摩尔比都观察到了EU~(2 )的f→f跃迁尖峰发射。