低温燃烧法制备SrMgAl10O17：Eu2+,Er3+高亮度蓝光荧光粉及发光性能研究

采用低温燃烧法合成SrMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺及SrMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺, Er³⁺蓝色发光材料, 通过X射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和荧光光谱仪 (PL) 等测试手段对所得样品进行表征. XRD及SEM测试结果表明: 利用低温燃烧法合成SrMgAl₁₀O₁₇材料具有较高的结晶度, 且微量的稀土元素掺杂不会破坏其晶体结构; PL测试结果表明: SrMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺ 荧光粉在300–390 nm范围内可以被有效的激发, 该波长范围与近紫外LED芯片匹配, 发射光谱分布在430–520 nm之间, 发射峰位于460 nm, 属蓝光发射材料. 共掺Er³⁺可显著增强SrMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺的发光强度, 且当Er³⁺的掺杂浓度为4%时,样品的发光强度最大, 较单掺Eu²⁺时样品的发光强度高出54.9%, 表明Er³⁺对Eu²⁺的发光具有良好的敏化作用, 该敏化作用的机理可以利用能量传递原理进行解释. 关键词： 低温燃烧法 10O₁₇')" href="#">SrMgAl₁₀O₁₇ 蓝光荧光粉 敏化作用     

LED用绿色荧光粉BaSi2N2O2:Eu2+的发光和封装性能

采用高温固相法合成了白光LED用蓝绿色荧光材料BaSi₂N₂O₂:Eu²⁺。用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)等对荧光材料进行了表征。XRD结果表明,所制备的样品为较好的单相。BaSi₂N₂O₂:Eu²⁺在395 nm和460 nm激发下均具有较高的发射强度,发射峰位于492 nm附近。当Eu²⁺的摩尔分数为4%时,可以获得最佳的样品发光强度。将荧光材料封装在紫外和蓝光芯片上制作了LED器件,两种器件均发射出强的蓝绿色荧光,色坐标分别为(0.092 0,0.428 2)和(0.112 9,0.223 0)。     

助熔剂对绿色荧光粉Ba2 SiO4∶Eu2+ 颗粒形貌及发光性能的影响

采用高温固相法在弱还原气氛下合成了Ba₂SiO₄∶Eu²⁺绿色荧光粉,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分光光度计考察了不同助熔剂对Ba₂SiO₄∶Eu²⁺荧光粉的结晶度、物相纯度、颗粒形貌和发光强度的影响,并详细讨论了不同助熔剂在荧光粉制备过程中的作用机理。结果表明:不加助熔剂时样品存在BaSi₂和SiO₂杂相;利用NH₄F、Na₂CO₃或H₃BO₃作为助熔剂时会抑制BaSi₂杂相的形成,而BaF₂作助熔剂可以得到纯的斜方晶系。与未加助熔剂合成的荧光粉相比,添加质量分数为2% 的BaF₂、NH₄F或Na₂CO₃后合成样品的发光强度分别提高了138%,81%和34%;而质量分数为2%的H₃BO₃作助熔剂时,荧光粉的发光强度反而降低了14%。BaF₂作助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌接近球形,以NH₄F、Na₂CO₃或H₃BO₃作助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌分别为不规则片状、纺锤体形和不规则多边形大颗粒。     

白光LED用红色荧光粉Gd2Mo3O9：Eu3+的制备及表征

利用Na₂CO₃作为助熔剂,采用高温固相反应方法制备了三价铕离子激活的Gd₂Mo₃O₉红色荧光粉。利用XRD和荧光光谱,研究了助熔剂的量、制备时的温度以及激活剂Eu³⁺的浓度对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响。测试结果表明,这种新型的荧光粉可以被紫外光280nm,近紫外光395nm和蓝光465nm有效激发,发射主峰位于613nm,并且证明Eu³⁺离子在晶体结构中占据了非反演对称中心的位置。395,465nm的吸收与目前广泛应用的紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

一种新型蓝光BaKBP2O8:Eu2+荧光粉的合成与性能研究

通过高温固相法成功合成了一种新型蓝光荧光粉BaKBP₂O₈:Eu²⁺,分别用XRD和荧光光谱表征了其结构与光学性能。结果表明,Eu²⁺的引入并没有显著改变其四方相的晶体结构。样品的激发光谱(监测波长为443 nm)是由主晶格吸收的307 nm吸收肩与Eu²⁺离子4f⁷-4f⁶5d 跃迁的346 nm主峰组成。在紫光激发下,样品的发射光谱为蓝色。当Eu²⁺离子摩尔分数为0.03时,样品的发射强度达到最大值。然而,随着Eu²⁺浓度的进一步增加,由于浓度猝灭机制,其发射强度开始降低。在超过370 K的温度下,荧光粉样品的相对发光强度仍然超过50%。BaKBP₂O₈:Eu²⁺的色坐标为(0.176 6,0.168 1)。     

助熔剂对Sr0.97Si2N2O2：0.03Eu2+荧光粉制备及发光性能的影响

在N₂气氛下,以Si₃N₄、SrCO₃和Eu₂O₃为原料,采用自还原高温固相合成法制备了Sr_0.97Si₂N₂O₂：0.03Eu²⁺荧光粉。在近紫外光激发下,该荧光粉发出明亮的黄绿光,发射峰位于533 nm处。采用XRD分析了不同助熔剂（NH₄F,NH₄Cl,Li₂CO₃,H₃BO₃）条件下的荧光粉晶相发育情况。通过SEM和荧光光谱研究了不同助熔剂对Sr_0.97Si₂N₂O₂：0.03Eu²⁺晶粒形貌及发光性能的影响。结果表明,随着助熔剂的添加,荧光粉团聚现象缓解、结晶度增强、分散性提高,且不同程度地提高了荧光粉的发光强度,其中以NH₄Cl的添加效果最佳。     

溶胶-凝胶法合成蓝色荧光粉SrAl2Si2O8：Eu2+

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法以相应的硝酸盐和正硅酸乙酯(TEOS)为反应物在85℃水浴制得胶体,并将干燥后的胶体前驱物在较低温度(921℃)下还原制得蓝色发光材料SrAl₂Si₂O₈:Eu²⁺。分别以热重(TG)-差示扫描量热(DSC)、X射线粉末衍射(XRD)、光致发光(PL)对合成产物进行了表征。并深入研究了溶胶-凝胶法制备过程中的影响因素,如pH值、乙醇含量、柠檬酸含量等,确定了合成SrAl₂Si₂O₈:Eu²⁺的最佳条件。XRD分析表明,当金属离子与柠檬酸的量的比为1:1,无水乙醇的量至少保证TEOS完全溶解于其中,溶液pH值为1.0~2.0时,可得到纯的SrAl₂Si₂O₈六方物相。发光分析表明,产物在监测463nm波长下的激发峰为327nm,在394nm激发下的发射光谱峰为468nm。     

Eu2+掺杂浓度对Ca2MgSi2O7∶Eu2+荧光粉发光特性的影响

采用化学共沉淀法制备了Ca_2-xMgSi₂O₇:xEu²⁺绿色荧光粉.用X射线衍射仪、荧光分光光度计及光色综合测试系统对Ca_2-xMgSi₂O₇:xEu²⁺绿色荧光粉的相结构、发光性能进行了测试.结果表明:其激发光谱分布在300–480 nm波长范围,谱峰位于389,430 nm处,可以被InGaN管芯产生的360–480 nm辐射有效激发;在波长为430 nm蓝光激发下,其发射光谱谱峰位于531 nm处.Ca_2-xMgSi₂O₇:xEu²⁺绿色荧光粉的发光强度随Eu²⁺掺杂量的增加而增强,当Eu²⁺掺杂量x为0.04时,发光强度达到最大值,而后开始降低,发生浓度猝灭.根据Dexter能量共振理论,浓度猝灭是由电偶极-电偶极相互作用引起的. 关键词： 2MgSi₂O₇∶Eu²⁺')" href="#">Ca₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺ 绿色荧光粉 发光特性 白光发光二极管     

Ba2+取代及助熔剂对Sr3SiO5:Eu2+结构和发光性能的影响

采用还原气氛下的高温固相法制备了Sr3SiO5:Eu2+橙色荧光粉,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分光光度计考察了Ba2+与Sr2+替换和助熔剂对Sr3SiO5:Eu2+晶体结构和发光性能的影响。结果表明:Ba2+取代Sr2+会使配位多面体膨胀,导致附近Eu2+占据的配位多面体压缩,晶体场强度增大。随着Ba2+取代量的增加,Eu2+逐渐占据Ba2+取代后的多面体中心,晶体场强度减弱,发射光谱峰值整体先由575 nm红移至592 nm后又蓝移回583 nm。Sr2+与Ba2+的量比n(Sr):n(Ba)=4时,发射光谱红移效果最佳。助熔剂H3BO3的掺入会使Sr3SiO5:Eu2+的发光强度急剧下降。而NH4F和NH4Cl掺入都能使Sr3SiO5:Eu2+的发射光谱强度增大,NH4F和NH4Cl单掺质量分数分别为2%和0.3%时增强效果最好,且NH4Cl的增强效果比NH4F要好很多。     

H3BO3对BaAl2Si2O8：Eu2+蓝色荧光粉物相组成和发光特性的影响

采用化学共沉淀法一次煅烧工艺合成了BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉.用X射线衍射仪、荧光分光光度计和扫描电镜测试了助熔剂H₃BO₃对BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉物相结构、发光性能、形貌等的影响.研究表明：化学共沉淀法一次煅烧工艺合成的BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉为单相,H₃BO₃的加入使基质结构由六方相转变成单斜相,并引起发射主峰位置和发射强度的变化;BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉的发光强度随着H₃BO₃加入量的增加先增强,后减弱,当加入H₃BO₃的质量分数为1.5%时,发光强度最大;H₃BO₃的加入使合成BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉的颗粒呈类球形,分布更加均匀,粒度更小. 关键词： 3BO₃')" href="#">H₃BO₃ 2Si₂O₈：Eu²⁺')" href="#">BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺ 发光特性 化学共沉淀法     

白光LED用Sr1-xB6O10:xDy3+发光材料的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备了Sr1-xB6O10∶xDy3+材料,研究了Dy3+掺杂浓度对Sr1-xB6O10∶xDy3+材料发射光谱的影响。在349 nm紫外光激发下,Sr1-xB6O10∶xDy3+材料的发射光谱均呈双峰发射,分别为4F9/2→6H15/2的蓝光和4F9/2→6H13/2的黄光。随着掺杂浓度的增大,Dy3+的4F9/2→6H15/2跃迁产生的蓝光发射峰强度先增大,在4%时达到最大值,之后减小。样品的色坐标位于蓝白色区,当Dy3+的摩尔分数为2%,4%,6%,8%,10%时相对应的色坐标分别位于A(0.263,0.317)、B(0.243,0.321)、C(0.233,0.317)、D(0.248,0.296)、E(0.267,0.325)。     

Y2Ti2O7:Tm3+的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了不同烧结温度和Tm³⁺掺杂浓度的Y₂Ti₂O₇:xTm (x=0.005,0.01,0.03,0.05)荧光粉,分别采用X射线衍射分析仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪对样品的晶型结构、形貌以及发光性能进行了表征。XRD结果表明,所得到的样品为单一立方相烧绿石结构。样品在361 nm紫外光激发下发射出 蓝光,其峰值波长为456 nm,对应于Tm³⁺的¹D₂→³F₄跃迁。1 000 ℃烧结的Y₂Ti₂O₇: 0.01Tm³⁺样品具有较好的发光性能。样品在456 nm处的相对发光强度随Tm³⁺掺杂浓度的增大先升高后降低,在Tm³⁺摩尔分数为1%时达到最大,即出现了浓度猝灭现象。     

Eu2+激活的Ca3SiO5绿色荧光粉的制备和发光特性研究

研究了Eu²⁺激活的绿色发光材料Ca₃SiO₅的制备条件和发光性质. Eu²⁺中心形成主峰值为501 nm和次峰值为570 nm的特征宽带，两峰值叠加形成发射峰值为502nm的绿色发射光谱带. 利用这些光谱结果和Van Uitert 经验公式，确认Ca₃SiO₅:Eu²⁺中存在两种性质有差异的Eu²⁺发光中心，它们分别占据基质中八配位的Ca²⁺(Ⅰ)格位和四配位的Ca²⁺(Ⅱ)格位. 其激发光谱分布在250—450 nm的波长范围，峰值位于375 nm处，可以被InGaN管芯产生的350—410 nm辐射有效激发. 关键词： 发光 荧光粉 绿色荧光粉 3SiO₅')" href="#">Ca₃SiO₅ 2+')" href="#">Eu²⁺     

长余辉发光材料CaAl2O4∶Eu2+,Gd3+ 的制备和发光性能研究

采用高温固相法制备了CaAl₂O₄∶Eu²⁺,Gd³⁺ 长余辉发光材料。利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱测试等手段对所制备的样品进行结构表征和发光性能的分析,探究Eu²⁺摩尔分数为3.5%,硼酸质量分数为0.5%,Gd³⁺摩尔分数分别为2%,3%,4%,5%时样品的发光性能。研究结果表明:实验成功地合成了CaAl₂O₄∶Eu²⁺,Gd³⁺粉晶,并且Eu²⁺和Gd³⁺的引入并未引起CaAl₂O₄晶体结构的改变。样品的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,且发射光谱的最大峰值位于444 nm左右,属于Eu²⁺的4f⁶5d→4f⁷跃迁,所发光为蓝光。蓝色荧光粉CaAl₂O₄∶3.5%Eu²⁺,3%Gd³⁺的发光强度最好。     

Mg5SnB2O10:Eu3+,Bi3+—一种用于发光二极管的红色荧光粉的制备及其发光性能的研究

采用高温固相法成功合成了单一相的Eu³⁺,Bi³⁺共掺的Mg₅SnB₂O₁₀红色荧光粉,并通过X射线衍射、漫反射光谱、光致发光光谱等手段对该体系的结构及其发光特性进行了测试和研究.激发光谱表明,该荧光粉在393 nm呈现Eu³⁺的⁷Fo—⁵L₆特征激发,可以与用于发光二极管的近紫外芯片很好地匹配.在393 nm激发下,其发射光谱在591,612,701 nm处呈现Eu³⁺的⁵Do—⁷F₁,⁵Do—⁷F₂,⁵D₀—⁷F₄的特征发射.并且当固定Eu³⁺的浓度时,随着Bi³⁺含量的增加,发现Bi³⁺,Eu³⁺在这一体系中存在能量传递现象,系列样品发光强度大幅度提高.通过研究系列样品在不同Bi³⁺,Eu³⁺掺杂浓度下的发光性能,得出最佳样品为Mg_4.89Eu_0.1Bi_0.01SnB₂O₁₀,其积分强度达到了商用Y₂O₂S:Eu³⁺的1.1倍.     

Eu3+激活K2CaP2O7荧光粉的制备和发光性质

采用高温固相法制备了系列不同浓度Eu³⁺离子掺杂的K₂CaP₂O₇红色荧光粉。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱和荧光寿命曲线等手段对荧光粉的物相结构、形貌以及发光性质进行了研究。结果表明所制备的荧光粉均属于单斜结构,Eu³⁺离子掺杂没有引起晶体结构明显变化,荧光粉形貌不规则,颗粒为微米量级且部分发生团聚。在393 nm紫外光激发下,荧光粉显示出红光发射,最强发射峰位于613 nm。Eu³⁺离子掺杂浓度对发光强度有显著影响,最佳掺杂摩尔分数为0.08,由此计算能量传递临界距离为1.61 nm。荧光寿命受掺杂浓度影响较小,当Eu³⁺掺杂摩尔分数为0.005~0.10时,荧光寿命在2.45~2.58 ms范围内。变温发射光谱显示,测试温度为150℃时,荧光粉的发光强度为室温的73%。研究表明,Eu³⁺离子掺杂的K₂CaP₂O₇是性能较好的红色荧光粉。     

SiN掺杂提高BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉光学性能的第一性原理研究

使用基于密度泛函理论的CASTEP软件计算了BAM:Eu²⁺(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺)荧光粉在SiN掺杂前后的能带、态密度、吸收光谱和Mulliken布居．Eu²⁺处于BR位置光吸收更强;SiN掺杂使处于BR位置的Eu²⁺的数量上升,而处于mO位置的Eu²⁺的数量下降,抵消了SiN掺杂降低Eu的态密度对光谱的影响．所以适量掺杂的SiN提高了BAM:Eu²⁺荧光粉的吸收发射光谱强度．Si-N键和Eu-N键的Mulliken布居数分别高于Al-O键和Eu-O键, 说明Si-N键和Eu-N键的共价性分别强于Al-O键和Eu-O键．发光中心Eu²⁺局域结构共价性的增强降低了BAM:Eu²⁺镜面层的活性,这是SiN掺杂提高BAM:Eu²⁺+荧光粉光学稳定性的主要原因．     

草酸沉淀法制备细颗粒红色荧光粉Y2O3：Eu3+的发光特性

对草酸作为沉淀剂制备的细颗粒红色荧光粉Y₂O₃:Eu³⁺进行结构和发光特性研究,结果表明:其一次粒径为20～30nm,团聚尺寸D₅₀=0.53μm。该荧光粉最大激发峰位于252.2nm,较微米级荧光粉233nm红移了19.2nm;最大的发射峰位于612nm,与微米级的相比几乎没有差别。Eu³⁺离子的掺入构成了发光中心,其最佳掺杂的质量分数为9%,荧光粉发光的猝灭浓度由微米级的6%提高到9%。由于纳米晶存在表面缺陷和悬挂键,其亮度约为微米晶的70%左右,随着团聚尺寸的增加、煅烧温度的提高和助熔剂的加入,荧光粉的发光强度增大。包膜能部分消除表面缺陷和悬挂键,提高发光亮度。荧光粉的色坐标为x=0.6479,y=0.3442。     

Sr2+掺杂荧光粉Ca2Nb2O7：Eu3+的发光特性

采用高温固相法制备出Ca_1.97-xSr_xNb₂O₇：3%Eu³⁺（x=0.10,0.50,1.0,1.5,1.97）红色荧光粉,研究了Ca_1.97-xSr_xNb₂O₇：3%Eu³⁺的发光特性及Sr²⁺的浓度对该荧光粉发光性质的影响。随着Sr²⁺浓度的改变,Ca_2-xSr_xNb₂O₇：Eu³⁺的XRD呈现不同的相。Ca_1.97Nb₂O₇：3%Eu³⁺（x=0）的激发光谱中,302 nm附近的强宽带来自于O^2-→Eu³⁺电荷转移跃迁,272 nm附近的肩峰来自于NbO^7-₆基团的电荷转移跃迁,350~600 nm范围内的锐锋属于Eu³⁺的特征4f-4f组内跃迁。在398 nm激发下,发射光谱的最强峰位于616 nm,属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁,发射出强烈的红光。当Ca²⁺逐渐被Sr²⁺取代时,Ca_2-xSr_xNb₂O₇：Eu³⁺的各激发峰的强度先提高后降低,且O^2-→Eu³⁺电荷转移跃迁发生明显红移。少量Sr²⁺的掺杂可以有效提高Ca_2-xSr_xNb₂O₇：Eu³⁺ 的红光发射强度,当x=0.01时该荧光粉的红光发射达到最强,可以被紫外LED芯片激发。     

白光LED用红色荧光粉KLa（MoO4）2:Eu3+的制备及发光性能

采用水热法制备红色荧光粉KLa(MoO4)2:Eu3+,通过X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)对样品进行了表征。实验结果表明:pH值是合成样品KLa(MoO4)2:Eu3+的关键因素,当溶液pH值接近7时,荧光粉的纯度较高,分散性良好、粒度均匀、呈规则球形。这种荧光材料可以被紫外光279 nm、近紫外光395 nm和蓝光465 nm有效激发,发射主峰位于617 nm,是一种可应用于白光LED转换用的新型红色荧光粉。