Sb,Bi,Zr,Si元素微量掺杂对荧光粉YAG∶Ce发光性能的影响

采用高温固相法分别合成了Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺共掺杂的YAG:Ce黄色荧光粉。研究了YAG:Ce黄色荧光粉的发光强度随元素种类以及微量掺杂浓度的变化情况及相关机理。结果显示,随着元素Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度的增加,发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势。Sb³⁺,Bi³⁺与Ce³⁺之间存在多极子相互作用的共振传递及晶格修复作用,当Sb³⁺,Bi³⁺掺杂浓度分别为0.5和0.1 mmol时发射峰强度达到最大值,分别提高了35.5%和44.8%。在YAG:Ce中由于Zr⁴⁺,Si⁴⁺的电荷补偿作用,促进Ce⁴⁺→Ce³⁺的转化,从而提高了YAG:Ce的发光强度。Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度分别在0.3和7 mmol时达到最大值,分别提高了27.4%和31.2%。由荧光粉颗粒形貌可知,Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺元素的微量掺杂能促使晶粒长大,并且近似球型,导致发光强度有明显的提高。     

有机酸后处理对YAG:Ce3+荧光粉发光特性的影响

本着改善YAG:Ce3+黄色荧光粉发光性能的目的,研究了固相法制备YAG:Ce3+的后处理工艺,获得了相关工艺参数。探索了以草酸、柠檬酸、乙酸、己二酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等有机酸为后处理剂时,后处理剂的种类和浓度等因素对荧光粉发光性能的影响,还对荧光粉的后处理温度以及时间等工艺条件进行了对比实验,通过荧光光谱测试、荧光粉温度猝灭特性和扫描电子显微镜等测试手段对处理前后YAG:Ce3+荧光粉的发光性能、表面形貌和热猝灭性能等方面进行了表征和分析,获得了优化的后处理工艺参数。处理后的YAG:Ce3+荧光粉,其发光强度较处理前有明显的提高,颗粒分散程度和热猝灭性能均得到改善。     

YAG:Ce荧光粉的喷雾干燥热解二步法合成与表征

采用喷雾干燥热解二步法合成Y3A15O12：Ce^3＋（YAG：Ce）荧光粉，利用XRD，FT-IR，SEM和荧光光谱等方法分析不同热解温度下YAG：Ce荧光粉的结构变化，评价柠檬酸和助熔剂NaF对荧光粉光致发光性能的影响规律。结果表明，热解温度为1100℃时的荧光粉中不含YAP等过渡相，其结晶度随热解温度增加而提高；加入柠檬酸能显著改善产物形态，为典型球形颗粒，且以浓度0．08mol·L^-1为最佳；加入NaF可降低YAG相形成温度，提高荧光粉的发光强度，其最优值为0．0075mol·L^-1；与蓝光LED芯片封装形成白光LED的显色指数Ra为85．6，色坐标为（0．3184，0．3419），色温Tc为6165K。     

助熔剂NaF对YAG∶Ce荧光粉结构及发光性能影响

利用化学共沉淀法,研究氟化钠助熔剂对YAG:Ce荧光粉结构及发光性能影响.采用XRD分析不同含量氟化钠助熔剂的YAG晶相形成过程,通过SEM和荧光光谱研究氟化钠助熔剂对其发光和形貌影响规律.结果表明,含氟化钠助熔剂的YAG:Ce荧光粉,合成温度可降低300℃,且不影响YAG晶相形成;随氟化钠添加量增加,荧光粉结晶度增加,发光强度增强;NaF添加量6%为最佳,其颗粒表面呈规则类球状,粒径1μm左右,分布较均匀,氟化钠在荧光粉晶相形成过程中除具有助熔剂作用外,Na+还具有电荷补偿的作用;探讨氟化钠引起荧光粉光致发光峰蓝移的机理.     

YAG∶Ce体系中稀土离子掺杂对Ce3+的光谱性能的影响

采用高温固相法合成了一系列的(Y0.95Ln0.01Ce0.04)3Al5O12(简称YAG∶Ce,Ln),系统地研究了此体系中的Ln3 对Ce3 的发光强度的影响.结果表明,在YAG∶Ce的体系中,La3 ,Gd3 ,Lu3 等光学透明离子的少量掺杂对Ce3 的发光强度的影响不大;掺入少量的Pr3 ,Sm3 ,Tb3 ,Dy3 ,Ho3 ,Er3 ,Tm3 等稀土离子,由于它们的能级与Ce3 的能级有交叠,使它们之间存在着竞争吸收或能量转移,对Ce3 的发光有较明显的变化,其中,Pr3 和Sm3 的掺入使其在红光区有发射峰,可以增加YAG∶Ce的红色成分以提高显色性;Nd3 ,Eu3 和Yb3 对Ce3 的发光有严重的猝灭作用.     

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。     

Sr,Ca掺杂对铝酸盐蓝色荧光粉性能的影响

采用高温固相反应法制备了掺杂Sr,Ca的碱土金属铝酸盐蓝色荧光粉。通过测试发现粉样的发光强度与热稳定性均有了较大提高。这与Sr,Ca取代BaMgAl10O17:Eu^2 中的部分Ba后晶体结构变化有关。掺杂少量的Sr,Ca后,所得荧光粉的晶格参数c变小,晶胞体积也随之变小。因此减小了对发光有害的缺陷浓度,并增加了粉样的热稳定性能。     

YAG:Ce,Mn微晶玻璃的制备及光谱性能研究

由于YAG:Ce微晶玻璃缺乏红色发光成分,导致其封装的白光LED显色指数低.以Y2O3-Al2 O3-SiO2-Li2O作为Ce,Mn掺杂的基质,制备了可提高显色指数的白光LED用YAG:Ce,Mn微晶玻璃.通过XRD测试、荧光测试和电光源测试表征了玻璃的晶相结构、光谱性能及荧光寿命,研究了Mn2+对YAG:Ce微晶玻璃发光的影响,并对其增红机制进行了探讨.结果表明:基玻璃在1400℃热处理可析出纯YAG晶相;YAG:Ce,Mn微晶玻璃在460 nm光激发下,在530 nm处有Ce3+的特征发射峰,由于Ce3+-Mn2+之间的能量传递,在585 nm处有Mn2的特征发射峰,从而使得YAG:Ce,Mn微晶玻璃的发光峰比YAG:Ce微晶玻璃的发光峰向红光方向宽化,有效地提高了白光LED的显色性能.     

掺杂对BaAl12O19：Mn荧光粉晶体结构和发光性能的影响

研究了Mg,Sr和La掺杂对BaAl12O19:Mn晶体结构和发光性能的影响。晶体结构的研究结果表明,Sr和La取代了部分Ba的晶格位置,Mg和Mn取代了部分Al的晶格位置。Sr和La对Ba的取代使得BaAl12O19:Mn的晶胞体积减小,而Mg的掺杂使得BaAl12O19:Mn的晶胞体积增大。发光性能的测量结果表明,在一定浓度范围内,Sr,La和Mg的掺杂能够有效地提高BaAl12O19:Mn在真空紫外激发下的发光强度,同时这些掺杂对BaAl12O19:Mn的色坐标也产生一定的影响。     

Ce,Pr掺杂的YAG微晶玻璃的制备及光谱性能

以Y2O3-Al2O3-SiO2-Li2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Pr掺杂基质玻璃,制备出白光LED用Ce:YAG和Ce,Pr:YAG微晶玻璃.使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、微观形貌、光谱性能及荧光寿命进行了研究.结果表明:掺杂铈或铈镨共掺杂的基质玻璃在1400℃热处理得到...     

YLuAG:Ce粉体的发光及闪烁特征: 制备方法及缺陷效应

采用硝酸盐热解法(NP)、碳酸氢铵共沉淀法(CP)以及柠檬酸盐燃烧法(CC)分别制备了YLuAG:Ce (Y_0.600Lu_2.364Al₅O₁₂:Ce_0.036)荧光粉体. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR), X射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 光致发光(PL)及热释光(TL)等表征手段研究了不同方法制备粉体的反应结晶过程、晶粒形貌、激发发射光谱、闪烁性能等. 对比研究表明, 三种方法制备的YLuAG:Ce粉体其表面及体相缺陷数量及分布存在差异, 从而导致了发射光谱峰位的偏移和快慢衰减时间分量的比例变化. 粉体的热释光谱分析结果进一步显示: 不同粉体热释光谱的主发射峰峰位及强度明显不同, 从侧面说明了合成方法诱发了粉体内的缺陷, 而粉体内具有不同陷阱深度的缺陷数量及陷阱复合几率对材料发光性能有较大影响.     

流延等静压成型法制备YAG:Ce荧光陶瓷：性能及应用

采用水基流延等静压成型工艺,结合高温固相烧结成功制备了YAG:Ce荧光陶瓷。为考察水基流延等静压成型工艺对YAG:Ce荧光陶瓷产品性能的影响,在平行条件下制备了非水基YAG:Ce荧光陶瓷。与非水基荧光陶瓷相比,采用水基流延等静压成型工艺制备的YAG:Ce荧光陶瓷的X射线衍射(XRD)衍射强度明显增强,样品粒径分布更均匀,荧光激发和发射强度明显增强,平均荧光寿命延长,热稳定性提高。因此,基于水基荧光陶瓷的白光,其显色指数(68.8)和发光效率(169.18 lm·W^-1)明显提升。本研究为水基和非水基流延等静压成型-高温固相烧结制备YAG:Ce荧光陶瓷的相关研究奠定了一定的理论和实验依据。     

Eu3+掺杂的LaBO3荧光粉制备及发光性能

采用水热法合成前驱体,后经热处理方式制备不同晶相的LaBO3∶Eu^3+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、红外光谱和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。并研究了硼酸用量、热处理温度及初始溶液pH等对晶相结构和发光性能的影响。XRD研究结果表明:合成样品具有单斜结构、正交结构及单斜和正交两相混合结构。适当的硼酸用量、较高的热处理温度及较高的初始溶液pH值易于获得正交结构的荧光粉。红外光谱显示:pH值和硼酸用量影响前驱体成分,热处理温度影响晶相的转变。SEM结果显示:LaBO3∶Eu^3+荧光粉的晶粒尺寸随着pH值的增加逐渐减小,与XRD计算结果相一致。荧光光谱结果表明:正交结构的LaBO3∶Eu^3+发光粉具有较高的紫外吸收和较为纯正的红色发射强度。     

钆、铕共掺杂合成LaPO_4及发光性能研究

以La(NO3)3.6H2O,Eu2O3,Gd(NO3)3和H3PO4为原料,在pH=9时合成了LaPO4:Eu,Gd粉体,并进行了煅烧。进行了XRD,SEM,荧光性能测试。结果表明:煅烧前的LaPO4:Eu,Gd具有六方相,径向约20 nm,长度100~200 nm枝杈状结构,发光较弱。煅烧后LaPO4:Eu,Gd逐渐变为单斜结构,发射强度也随温度升高而增加,1000℃后样品变为完全的单斜相,颗粒长大,出现团聚,发射强度也达到最大值。荧光图谱还发现了Gd3+对Eu3+的能量传递效应。     

弱碱溶液后处理对固相合成铈掺杂钇铝石榴石荧光粉发光性能的改进

为改善高温固相反应制备的铈掺杂钇铝石榴（YAG∶Ce3+）黄光荧光粉的发光性能,分别采用浓氨水、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、三乙醇胺、聚丙烯酰胺和六次甲基四胺等的水溶液对其进行浸泡处理,比较了处理剂浓度、用量和处理剂类型对荧光粉发光强度、荧光粉温度、猝灭性能和形貌的影响,确定了以30%氨水在50 ℃浸泡50 min为优化的处理工艺,YAG∶Ce3+荧光粉发光强度比处理前约提高9.5%,荧光粉分散程度也得到改善,处理后粒径分布更加均匀。     

YAG∶Ce体系中稀土离子掺杂对Ce3+的光谱性能的影响

采用高温固相法合成了一系列的(Y0.95Ln0.01Ce0.04)3Al5O12(简称YAG∶Ce,Ln), 系统地研究了此体系中的Ln3+对Ce3+的发光强度的影响. 结果表明, 在YAG∶Ce的体系中, La3+, Gd3+, Lu3+等光学透明离子的少量掺杂对Ce3+的发光强度的影响不大; 掺入少量的Pr3+, Sm3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+等稀土离子, 由于它们的能级与Ce3+的能级有交叠, 使它们之间存在着竞争吸收或能量转移, 对Ce3+的发光有较明显的变化, 其中, Pr3+和Sm3+的掺入使其在红光区有发射峰, 可以增加YAG∶Ce的红色成分以提高显色性; Nd3+, Eu3+和Yb3+对Ce3+的发光有严重的猝灭作用.     

硅、氮共掺杂碳点荧光粉的制备及发光性能

采用N-苯基对苯二胺和3-氨基丙基三甲氧基硅烷为原料,通过光化学催化法合成了高荧光强度的硅、氮共掺杂碳点（Si/N-CDs）。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、荧光光谱、X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）等对Si/N-CDs进行了表征。制备的Si/N-CDs形貌呈球形,平均直径约6.45 nm,在365 nm紫外光照射下发明亮的蓝绿色荧光,量子产率可达30.8%,连续30 d测试Si/N-CDs均保持高的荧光强度。用Si/N-CDs替代传统的红/绿/蓝三基色稀土荧光粉中的蓝/绿稀土荧光粉,并与红色荧光粉（Sr,Ca）AlSiN3∶Eu2+复合制备白光二极管（White Light Emitting Diode,WLED）。在60 mA电流下运行WLED,可实现86.9的高显色指数和7.76 lm/W的发光效率,色坐标是（0.3773,0.3734）,色温为4062 K,并且色点位于黑体普朗克轨迹上,表明制备的WLED可以产生高质量的照明效果。硅、氮共掺杂碳点具有简便的制备方法和优异的光学性质,并能够代替蓝/绿色稀土荧光粉与红光荧光粉复合制备高质量照明的...     

高掺杂Ce,Gd(Y_(3-x-y)Ce_xGd_y)Al_5O_(12)荧光粉的发光下降及温度猝灭特性

采用高温固相法分别合成了不同Ce浓度掺杂的和固定Ce浓度为0.06不同Gd浓度掺杂的Y3Al5O12(YAG)系列荧光粉,通过测量其激发、发射光谱、漫反射光谱、荧光寿命和变温发射光谱,研究了掺杂元素的浓度对荧光粉发光性能的影响以及荧光粉发光的温度猝灭性质。研究结果表明:荧光粉发光强度随着Ce3+掺杂浓度和Gd3+掺杂浓度的提高均呈下降趋势。分析发现,荧光粉发光强度下降并非主要由浓度猝灭所引起,而是由于高浓度掺杂下发生YAG基质与Ce3+对激发光的竞争吸收,导致Ce3+对激发光的吸收量减少,从而影响发光强度。温度实验表明,随着温度的升高,荧光粉发光强度下降。Ce含量的改变对YAG:Ce荧光粉的热猝灭性质影响较小,Gd的掺杂使荧光粉的发射波长向长波方向移动,同时热猝灭现象严重。     

镨和镱掺杂Ba2 SiO4:Eu2+荧光材料的合成与发光性能

采用高温固相反应法分别合成了变价稀土镨和镱离子掺杂的绿色荧光粉[Ba(2-n-1.5x)REx]SiO4:nEu2+ (n=0.03, RE=Pr, Yb;x=0, 0.02,0.05,0.10).结果表明: 所有合成荧光粉的激发峰均为250～400 nm的宽峰, 与近紫外LED的发射光波长相匹配.发射峰位于450～550 nm之间, 是Eu2+的5d-4f跃迁的典型发射.Pr3+和Yb3+的掺入并未改变Ba2SiO4:Eu2+的相组成, 但对荧光强度的影响大, 且与掺杂元素、掺杂量和煅烧温度相关.当掺杂Pr3+和Yb3+的量为x=0.02时, 经1150 ℃煅烧所得荧光粉的发光强度分别是未掺杂时的595%和168%.证明三价稀土离子掺杂可以导致基质中的电荷缺陷而敏化Eu2+离子的发光, 而变价稀土离子的掺杂可以大大提高电荷缺陷, 导致荧光强度的进一步提高.