稀土在无机微孔材料中的荧光光谱及规律 Ⅱ.Tb~(3+)在沸石基质中的光谱特性

Tb~(3+)在沸石微孔材料中荧光性质的研究尚未见报道。本文主要讨论Tb~(3+)在NaY,NaX和NaA沸石基质中的荧光光谱。研究焙烧脱水过程中,Tb~(3+)的光谱变化,考察Tb~(3+)的配位环境以及与沸石骨架的键合作用。1 实验部分 采用文献[1]介绍的方法制备和处理稀土交换沸石样品。稀土交换量为～5 Wt％。     

Si_5P_6O_(25)∶Tb~(3+)的结构与荧光性质

近年来，掺稀土离子发光材料的研究引起了人们的极大兴趣，已经制备出各种有应用价值的掺稀土发光材料，如掺Tb３＋的三基色发光粉等。由于稀土离子的发光极易受基质的影响，且在不同基质中稀土离子的发光强度不同。所以人们的研究重点集中在改变基质材料上，以减少昂贵稀土的掺杂量，从而提高稀土的发光强度。Tb３＋能发射特征的绿色荧光，其发光强度高，量子效率高，所以围绕铽合成不同基质的发光材料一直是人们所感兴趣的研究课题。ZhangH．X．等犤１犦制备了掺杂Tb３＋、Eu３＋的Zn２SiO４体系发光材料，该材料像广泛应用于电视和C…     

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.     

Ru(bpy)_3~(2+)在MCM-48中的组装及其发光性质

Ｒｕ(ｂｐｙ) 2 + 3 [Ｔｒｉｓ( 2 ,2′ ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ)ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ(Ⅱ ) ]由于其独特的光化学和光物理性质[1],在太阳能转换方面具有广阔的应用前景 ,近年来引起人们的关注 .目前已对Ｒｕ(ｂｐｙ) 2 + 3 固体和溶液的发光性质及不同载体担载Ｒｕ(ｂｐｙ) 2 + 3 的复合材料开展了深入系统的研究[2 7].无机微孔晶体具有均一的孔径和特殊的孔道及笼结构 ,已被证明是一类优良的功能组装载体 .早期合成的微孔沸石分子筛晶体的孔道直径一般小于 1ｎｍ ,很难直接组装尺寸较大的功能分子 ,因而Ｒｕ(ｂｐｙ) 2 + 3 在Ｎａ Ｙ沸石分子…     

CaSiO_3中Tb~(3+)的发光及Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递

研究了CaSiO_3中Tb~(3+)的发光特性、荧光衰减、浓度猝灭及Ce~(3+)→Tb~(3+)的无辐射能量传递,讨论了Ce~(3+)、Tb~(3+)浓度对发光性能的影响。根据电多极子相互作用参数的拟合结果,指明Ce~(3+)→Tb~(3+)的高效能量传递主要是电偶极—偶极相互作用的结果。     

YVO_4:Sm~(3+)红色发光材料的熔盐法合成与光谱性能

采用熔盐法合成了YVO_4∶Sm~(3+)红色发光材料. 用X射线粉末衍射对其结构进行表征, 证实样品为具有锆石结构的YVO_4相;测定了样品的激发与发射光谱;分析了不同的掺杂浓度和烧结温度对样品发光强度的影响. 研究结果表明, 采用熔盐法合成的样品均可以产生Sm~(3+)的特征发射, 但是与其它方法相比, 熔盐法合成样品位于647 nm处Sm~(3+)的 ~4G_(5/2)-~6H_(9/2)发射明显得到加强, 从而使得样品发出明亮的红光, 而不是其它合成方法获得的橙色光. 当掺杂浓度为1%(摩尔分数)且在500 ℃下烧结5 h后, 熔盐法得到的YVO_4∶Sm_(3+)荧光粉的发光强度最大.     

NaBaPO_4:Tb~(3+)绿色荧光粉制备及其发光特性

采用高温固相法合成了NaBaPO4:Tb3+绿色荧光粉,并研究了材料的发光性质.NaBaPO4:Tb3+材料呈多峰发射,发射峰位于437、490、543、587和624nm,分别对应Tb3+的5D3→7F4和5D4→7FJ=6,5,4,3跃迁发射,主峰为543nm;监测543nm发射峰,所得激发光谱由4f75d1宽带吸收(200-330nm)和4f-4f电子吸收(330-400nm)组成,主峰为380nm.研究了Tb3+掺杂浓度,电荷补偿剂Li+、Na+、K+和Cl-,及敏化剂Ce3+对NaBaPO4:Tb3+材料发射强度的影响.结果显示:调节激活剂浓度、添加电荷补偿剂或敏化剂均可以在很大程度上提高材料的发射强度.     

在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2基质中Tb~(3+)的发光及Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化

用高温固相反应法合成了发光材料、研究了Tb~(3+)在La_2Na_2Sr_6(PO_4)_6Br_2基质中的光致发光性质及Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化作用.在254nm紫外光激发下,Tb~(3+)的发光较弱,但Ce~(3+)对Tb~(3+)有强的敏化作用,其能量传递机埋是偶极-偶极相互作用引起的共振能量传递,计算了传递效率。     

BaFCl:Eu~(2+)的高温热释发光

报道了BaFCl:Eu~(2+)晶体的高温热释发光(RT-773K)。发现了3个新的高温热释峰。通过研究发现这3个高温热释峰是由晶体中F心的缔合中心F_2,F_3和F_4心产生的。还给出了各热释峰的特征参数。并指出BaFCl:Eu_(2+)热释发光过程的复杂性,伴随热释发光过程中还有电子的转移以及缔合中心的分解。     

Sm~(3+)与Nd~(3+)离子在LaOX系列基质中的配位场微扰能级及其光谱解析

合成了LaOX:Sn~(3+)和LaOX:Nd~(3+)磷光体(X~-=Cl~-,Br~-),测定了它们在空温和液氮温度下的荧光光谱;基于双层点电荷配位场模型,对其荧光光谱进行了理论归属,并讨论了基质对希土离子晶场效应的影响等问题.     

KMgF3:Ce3+,Tb3+纳米粒子中Ce3+→Tb3+的发光及能量传递

利用微乳液方法,合成了铈、铽共掺杂的氟镁钾纳米粒子,研究了体系中Ce3+→Tb3+的发光特性以及它们之间的相互作用,结果表明KMgF3:Ce3+Tb3+纳米粒子中存在Ce3+→Tb3+的能量传递过程,即Ce3+可以将吸收的能量直接传递给Tb3+离子,使得Tb3+的绿色发光强度大为增加.     

甘氨酸燃烧合成YAG∶Tb荧光粉的微观结构和发光特性

Luminescent terbium doped yttrium aluminum garnet (YAG∶Tb) powders were prepared using yttrium and aluminum oxide precursor particles produced by combustion process with glycine. Heat treatment of the resulting precursor powders at 950℃ or 1450℃ for 2h, yielded pure YAG particles. The morphology of YAG∶Yb phosphor after sintering at 1450℃ appeared to be spherical or elliptical and the grain size of the phosphor was in the range of 0.6 to 1.4μm. From the photoluminescence spectra, transitions ⁵D₄- ⁷F_J corresponding to Tb³⁺ in YAG matrices were identified. The prominent transition ⁵D₄- ⁷F₆ emission for YAG∶0.05Tb phosphor after sintering at 1450℃ was very significant to improve the chromaticity of YAG∶Tb phosphor.     

Intense Upconversion Luminescence of CaSc2O4:Ho3+/Yb3+ from Large Absorption Cross Section and Energy‐Transfer Rate of Yb3+

Concentration‐optimized CaSc₂O₄:0.2 % Ho³⁺/10 % Yb³⁺ shows stronger upconversion luminescence (UCL) than a typical concentration‐optimized upconverting phosphor Y₂O₃:0.2 % Ho³⁺/10 % Yb³⁺ upon excitation with a 980 nm laser diode pump. The ⁵F₄+⁵S₂→⁵I₈ green UCL around 545 nm and ⁵F₅→⁵I₈ red UCL around 660 nm of Ho³⁺ are enhanced by factors of 2.6 and 1.6, respectively. On analyzing the emission spectra and decay curves of Yb³⁺: ²F_5/2→²F_7/2 and Ho³⁺: ⁵I₆→⁵I₈, respectively, in the two hosts, we reveal that Yb³⁺ in CaSc₂O₄ exhibits a larger absorption cross section at 980 nm and subsequent larger Yb³⁺: ²F_5/2→Ho³⁺: ⁵I₆ energy‐transfer coefficient (8.55×10^?17 cm³ s^?1) compared to that (4.63×10^?17 cm³ s^?1) in Y₂O₃, indicating that CaSc₂O₄:Ho³⁺/Yb³⁺ is an excellent oxide upconverting material for achieving intense UCL.     

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.     

ZnO-B2O3∶Tb3+长余辉玻璃的发光性质

通过还原方法制备了Tb³⁺离子掺杂的硼酸锌玻璃，并观察到在254 nm紫外光激发后有明亮的绿色长余辉发光现象，余辉时间达6 h。通过激发与发射光谱、余辉光谱、余辉衰减曲线、热释光谱、热释光释出速率衰减曲线等得到的信息，研究了Tb³⁺离子掺杂的硼酸锌玻璃的发光性质。     

Cd2Ge7O16中Tb的长余辉发光特性

本文研究了Cd₂Ge₇O₁₆∶Tb³⁺材料的发光及其长余辉性质。指出Tb³⁺的发光是该离子的 ⁵D₃- ⁷D_J、 ⁵D₄- ⁷D_J两种跃迁产生的；随着掺杂浓度的增加 ⁵D₄- ⁷D_J跃迁增强，发光颜色由蓝变绿。并把该材料的长余辉性质归结为基质结构中有电子陷阱和空穴陷阱。提出余辉机理模型。     

Tm3+掺杂的NaYF4微米颗粒中强烈的单带下转换荧光发射

采用柠檬酸钠辅助的水热方法合成了一系列具有不同长径比的Tm³⁺掺杂的β-NaYF₄ (NaYF:Tm³⁺)微米棒(盘).通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线荧光光谱(EDX),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和激光光谱学等手段对所制备的系列β-NaYF₄微米棒(盘)进行了表征. XRD和SEM分析表明β-NaYF₄微米棒(盘)的长径比依赖于前驱液的pH值,随着前驱液的pH值的增加,从长棒逐渐过渡到六角盘.光谱测量结果表明:一系列NaYF₄:Tm³⁺微米晶体在656 nm脉冲激光选择激发下,均获得了强烈的单带近红外下转换荧光发射.系统研究了激发波长、环境温度和颗粒长径比对NaYF₄:Tm³⁺微米晶体中单带近红外荧光强度的调控.结果表明:颗粒长径比越大,荧光强度越强.进一步探索了颗粒长径比调控的荧光增强机理,并提出了基于长径比控制的缺陷空位机理.     

水溶液中P(AM-co-PEBA)聚合物对Tb3＋离子荧光增强作用

考察了Tb3＋离子在模板法合成的疏水缔合水溶性聚合物聚丙烯酰胺/4-(ω-丙烯酰氧乙氧基)苯甲酸(P(AM-co-PEBA))溶液中的荧光增强行为. 在溶液中P(AM-co-PEBA)通过羧基的络合作用及疏水缔合作用, 改变了 Tb3＋离子所处微环境, 降低了Tb3＋离子络合水的个数, 提高了Tb3＋离子荧光强度. 聚合物中PEBA含量增加或PEBA以微嵌段结构存在, 这一微环境效应得到增强. 另一方面, 聚合物P(AM-co-PEBA)分子内具有紫外光捕获基团, 可通过“天线效应”与Tb3＋离子进行能量传递, 进一步提高了Tb3＋离子的荧光强度.     

HEHEHP-HCl-NaAC体系萃取铥的机制研究

针对工业上广泛应用的氨水皂化HEHEHP[2-乙基己基磷酸单乙基己基脂]萃取剂分离稀土元素产生含有很高浓度NH+4的废水,对环境污染严重的问题,通过在稀土氯化物溶液中加入配合剂醋酸钠(CH3COONa),采用非皂化的HEHEHP萃取剂萃取重稀土元素Tm。研究了该体系中水相酸度、有机相浓度、乙酸钠浓度等因素对Tm3+分配比的影响。结果表明:HEHEHP-HCl-Na AC体系对Tm3+萃取过程遵循阳离子交换机制;萃取液中形成的乙酸-乙酸盐缓冲溶液能够维持萃取水相酸度恒定,萃取过程中有机相不再需要皂化,有效避免HEHEHP皂化产生含NH+4废水污染环境的问题。     

稀土离子Tb~(3+)对卵清蛋白稳定性的影响

在室温、p H=7.4、10 mmol/L 4-羟乙基哌嗪乙磺酸(Hepes)缓冲溶液条件下,利用荧光光谱研究了卵清蛋白(Ova)与Tb~(3+)的结合性质.利用荧光探针2-对甲苯胺基-6-萘磺酸钠(TNS)检测了Tb~(3+)对Ova疏水区的影响.通过化学变性实验分析了Ca2+和Tb~(3+)对Ova结构稳定性的影响.结果表明,Ova可以与Tb~(3+)形成1∶2的复合物,Tb~(3+)的结合使其疏水区暴露程度增加,TNS的荧光增强.Ova的解折叠曲线呈现三态的变化(N■■I■■U).Ca2+可以增加I■■U过程的稳定性,Tb~(3+)对N■■I和I■■U两个解折叠过程都有影响.