双稀土氧化物LnEuO3的Mossbauer效应研究

 本文首次利用高温高压方法合成了双稀土氧化物LaEuO₃、PrEuO₃、NdEuO₃和SmEuO₃。此外，还合成了CeEuO_3.5。X射线衍射分析表明LaEuO₃属A型（六方）结构，PrEuO₃、NdEuO₃和SmEuO₃属B型（单斜）结构，CeEuO_3.5属F型（萤石）结构。室温下用¹⁵¹Eu的21.6 eV γ射线测量了它们的Mossbauer谱，观察到了¹⁵¹Eu同质异能移位和四极劈裂强烈地依赖于Eu离子配位体体积而呈线性关系。超精细相互作用的这种体积效应，主要原因是由于Eu离子5s壳层的重叠畸变所引起。     

SrGa2O4:Eu的合成及其发光性能

采用固相反应法合成了掺杂Eu3 离子的SrGa2O4,用X射线粉末衍射对其结构进行了表征。XRD数据经计算机处理表明:SrGa2O4属单斜晶系,晶胞参数a=0.943nm,b=0.900nm,c=0.839nm,β=89.06°,属P21/c(No.14)空间群。测定了激发光谱和发射光谱,光谱数据表明:SrGa2O4:Eu3 荧光粉的发射主峰在610nm,证明Eu3 离子占据了非反演对称中心的位置。在掺杂Eu3 离子摩尔分数大于1%时,由于晶体场的影响,位于590,610nm附近的2个发射峰均出现劈裂现象,即有2个5D0→7F1(586,597nm)和2个5D0→7F2(609,615nm)发射峰,7F2劈裂出两个分支的强度比例随Eu3 浓度的变化而变化。     

掺杂Eu3+离子LaPO4的合成及其发光特性研究

采用固相反应法合成了掺杂Eu3+离子的LaPO4,并用X射线粉末衍射对其结构进行了表征.XRD数据经计算机处理表明:LaPO4属单斜晶系,晶胞参数a=6.84A,b=7.08A,c=6.46A,β=103.85°,属P21/n(No.14)空间群.测定了其激发光谱和发射光谱,光谱数据表明:在掺杂Eu3+离子的LaPO4荧光体中,基质LaPO4的电荷迁移激发态的能量能有效地传递到Eu3+离子,说明基质LaPO4本身对发光有贡献.位于592,612 nm附近的2个发射峰均出现劈裂现象,即有2个5D0→7F1(590,594nm)、2个5D0→7F2(610,614nm)发射峰,说明掺杂的Eu3+离子在LaPO4晶体中有着不相同的配位环境,推测Eu3+离子处于D2d或D3对称格位.     

掺入Eu的钛酸钡纳米晶陶瓷材料制备与电子结构特征

以Eu2O3、TiO2和BaCO3为原材料,在高温高压的极端条件下(4．0GPa,1090℃)采用固相反应法制备了结构均匀的新陶瓷材料Ba1-xEuxTiO3(x=0.1-0.4),样品显示灰黑色。当x增加到0．5时,出现ABO3型钙钛矿相和Eu2Ti2O7焦绿石相共存。X射线衍射图样显示Eu离子对A位Ba离子的均匀替代。并随着Eu含量的增加,结构向高对称性转变。通过对X射线衍射数据计算,表明材料结晶在平均粒度为几十纳米的数量级。X射线电子能谱(XPS)分析说明：在高压的作用下,Eu^3 离子部分被还原,在晶体结构中以Eu^3 离子(4f^6)和亚稳态Eu^2 离子(4f^7终态构形)稳定共存。同时在样品表面存在大量的吸附氧。Ba1-xEuxTiO3材料的电中性由亚稳态Eu^2 离子和吸附氧(O^-)共同补偿。     

荧光粉MPO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)/Tb~(3+)(M=La,Gd,Y)的结构及发光性能研究

采用高温固相法合成了一系列MPO4∶Eu3+,Bi3+(M=La,Gd,Y)及MPO4∶Tb3+(M=La,Gd,Y)荧光粉材料,用X射线衍射(XRD)仪对样品结构进行了表征。所合成的LaPO4和GdPO4属单斜晶系,而YPO4属体心立方晶系。用Diamond软件对结构进行分析并绘出了晶胞结构。对样品发光性质的研究结果表明,虽然MPO4(M=La,Gd,Y)均属于正磷酸盐,但由于晶格结构不同,其发光性质也不同。立方晶系的YPO4更有利于掺入其中的稀土离子的发光,Bi3+离子的引入能够明显改善样品的发光性能。     

A位具有混合价态的钙钛矿氧化物Eu1-xKxTiO3(x＝0.2,0.32)的高温高压合成

以TiO2 和Eu2 O3为原料 ,利用固相反应法在 4.0GPa和 10 90℃下合成了钙钛矿氧化物Eu1-xKxTiO3(x =0 .2 ,0 .32 )。XRD测量表明样品为立方结构。151EuMo　¨ssbauer谱测试给出同质异能移位分别为～ 0mm/s和～ - 13mm/s的两个吸收峰 ,表明Eu离子为 2和 3混合价。在 480和64 80G的磁场范围内只观察到一个线宽为 314 0G、g因子为 2 .0 0的信号 ,这是由Eu2 产生的。在EPR谱上没有观察到Ti3 和A位缺位的信号 ,说明在样品中的Ti在B位是 4价的。在固态反应中 ,Eu3 离子比Ti4 离子更容易被还原。     

K_2ZnSiO_4∶Eu~(3+)红色荧光粉的制备及发光性能

采用高温固相法合成了适合近紫外光、蓝光激发的K2ZnSiO4∶Eu3+红色荧光粉,研究了该荧光粉的发光特性。XRD结果显示,所合成的荧光粉主晶相为K2ZnSiO4。样品的激发光谱由O2-→Eu3+电荷迁移带(200~350nm)和Eu3+离子的特征激发峰(350~500nm)组成,最强峰位于396nm,次强峰位于466nm。在396nm和466nm激发下,样品均呈多峰发射,分别由Eu3+离子的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,其中619nm处峰值最大。增加Eu3+离子的掺杂浓度,荧光粉的发光逐渐增强。在实验测定的浓度范围内,未出现浓度猝灭现象。不同Eu3+浓度样品的色坐标均位于色品图红光区,非常接近NTSC标准。     

SrWO4∶Eu,Tb发光材料的结构表征与发光性能

采用液相沉淀法合成了SrWO4:Eu,Tb发光材料,XRD衍射测试结果表明,合成材料均具有四方晶系结构.荧光光谱检测表明,在254nm紫外光激发下,SrWO4;0.05Eu的发射光谱出现Eu3+的5D0→7F1(598nm)、5D0→7F2(618nm)跃迁发光峰,SrWO4:0.05Eu,0.05Tb的发射光谱只出现Eu3+的发光峰,说明存在Tb3+,Eu3+离子间的能量传递现象,Tb3+离子的共掺杂能够显著提高Eu3+离子的发光性能.     

铕(Ⅲ)-苯甲酸衍生物配位化合物中Eu(Ⅲ)离子格位

以 2 ,3 二甲氧基苯甲酸 (2 ,3 HDMOBA)和 4 甲基苯甲酸 (p HMBA)为配体 ,合成了新的稀土配合物Eu(2 ,3 DMOBA) 3 和Eu(p MBA) 3 。在 77K下测定了高分辨激发光谱和时间分辨谱。配合物Eu(2 ,3 DMOBA) 3中Eu(Ⅲ )离子格位只有一种 ,配合物Eu(p MBA) 3 中确有化学环境类似的多种类型的Eu(Ⅲ )离子。     

共溅射和离子注入制备的SiO_2(Eu)薄膜中Eu~(3 )到Eu~(2 )的转变

采用共溅射方法和Eu离子注入热生长的SiO2 方法得到SiO2 (Eu)薄膜 ,Eu离子的浓度为 4%和 0 .5 % .对样品X射线吸收近边结构 (XANES)的研究和分析表明 ,在高温氮气中发生了Eu3 向Eu2 的转变 .SiO2 (Eu)薄膜高温氮气退火下蓝光的发射证明了这一结论     

NaYF_4∶Eu~(3+)纳米粒子和六棱柱的水热控制合成与发光性质

以柠檬酸三钠为螯合剂,通过控制反应条件,利用水热法分别合成出立方相NaYF4:Eu3+球形纳米粒子和六角相NaYF4:Eu3+六角微米棱柱。利用X射线粉末衍射(XRD)、场扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收(FTIR),以及发光光谱等手段对产物的物相结构、形貌和荧光性能进行了分析。结果显示产物的晶格结构和柠檬酸分子的选择性吸附是晶体形貌可控的主要原因。在395nm光激发下,NaYF4:Eu3+样品显示出较强的橙色(588nm)和红色(614nm)发光,分别来自于Eu3+离子5D0→7F1和5D0→7F2的跃迁。从5D0→7F2与5D0→7F1跃迁的强度比可以推断在立方相纳米粒子的晶格中Eu3+离子更多地占据反演中心的格位。     

Eu~(3+)掺杂方钠石荧光材料的合成及发光特性

采用水热反应及后期热处理工艺合成了Eu3+掺杂方钠石结构的荧光材料Na8Al6Si6O24(OH)2·(H2O/NO3)2∶Eu3+。SEM图像显示,所合成的样品由一些长棒状和不规则多面体结构组成,平均粒径约为0.6μm和2μm。样品在394 nm(对应于Eu3+离子的7F0→5L6跃迁)激发下发出单色性较好的红色荧光,相应的色坐标值为(0.613 6,0.337 7),色纯度为85.5%,量子效率为0.36。随着Eu3+掺杂摩尔分数的增大,样品的红色荧光增强。当Eu3+摩尔分数超过7%时发生部分相变现象。发光热猝灭研究发现,样品的相对亮度和红色比在37~100℃内比较稳定。     

ZnO:Eu3+纳米晶的制备及发光性质研究

为了探讨稀土Eu3 与纳米ZnO基质之间的能量传递,利用溶胶-凝胶法(Sol-Cel)制备了ZnO:Eu3 纳米晶,测量了样品的X射线衍射谱(XRD)、光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).X射线衍射结果表明,ZnO:Eu3 具有六角纤锌矿晶体结构.观察到稀土Eu3 强而窄的特征发射和ZnO基质弱而宽的可见发射.分析了稀土Eu3 激发态5D0→7F1,5D0→7F3和5D0→7F2特征发射机制.给出了Eu3 离子特征发射的峰值强度随掺Eu3 浓度增加而增强的变化关系,证实了纳米ZnO基质与稀土Eu3 离子之间存在能量传递.比较了Eu3 离子5D0→7Fl磁偶极跃迁(MD)与5D0→7F2电偶极跃迁(ED)的相对强度,证实了在ZnO纳米晶基质中大多数Eu3 占据了对称性较低的格位.     

Gd2O3:Eu3+纳米晶的燃烧合成及光致发光性质

采用柠檬酸作燃烧剂用燃烧合成法制备了Gd2O3:Eu3+纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计等对Gd2O3:Eu3+纳米晶的结构、形貌和发光性能进行了分析.结果表明:不同柠檬酸与稀土离子配比(C/M)制备的样品经800℃退火1 h后,均得到了纯立方相的Gd2O3:Eu3+纳米晶,晶粒尺寸约为30 nm,尺寸分布较窄,其中以C/M=1.0时制备的纳米晶结晶性最好,发光强度最大.Gd2O3:Eu3+纳米晶主发射峰位置均在612 nm处(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生红移,观察到Gd3+向Eu3+的有效能量传递.对柠檬酸与稀土离子配比(C/M)对结晶度、发光性质等的影响也进行了分析和讨论.     

MCeO_3∶Eu~(3 )(M=Sr,Ba)的合成及发光性质研究

利用高温固相反应法合成了Eu3 掺杂的MCeO3(M=Sr,Ba)发光粉末样品,采用X射线衍射技术和荧光光谱等测试手段分别对其物相组成和发光性质进行了研究。X射线衍射结果显示,Eu3 离子容易替代MCeO3晶格中M2 离子的位置。荧光光谱测试结果表明,Eu3 掺杂的SrCeO3和BaCeO3样品在紫外波段存在着非常宽的吸收带,峰值分别位于311和320nm左右,它们属于Ce4 -O2-的电荷迁移带,SrCeO3和BaCeO3基质与Eu3 离子之间存在着能量转移。在MCeO3∶Eu3 样品中,Eu3 的发射主要来自于5D0激发态能级,其中以磁偶极跃迁5D0—7F1发射强度为最大;此外样品中还存在着较高的5D1激发态能级的辐射跃迁。SrCeO3∶Eu3 样品的发射强度远大于BaCeO3∶Eu3 样品。     

MCe03:Eu3+(M=Sr,Ba)的合成及发光性质研究

利用高温固相反应法合成了Eu3 掺杂的MCeO3(M=Sr,Ba)发光粉末样品,采用X射线衍射技术和荧光光谱等测试手段分别对其物相组成和发光性质进行了研究.X射线衍射结果显示,Eu3 离子容易替代MCeO3品格中M2 离子的位置.荧光光谱测试结果表明,Eu3 掺杂的SrCeO3和BaCeO3样品在紫外波段存在着非常宽的吸收带,峰值分别位于311和320 nm左右,它们属于Ce4 -O2-的电荷迁移带,SrCeO3和BaCeO3基质与Eu3 离子之间存在着能量转移.在MCeO3:Eu3 样品中,Eu3 的发射主要来自于5D0激发态能级,其中以磁偶极跃迁D0-7F1发射强度为最大;此外样品中还存在着较高的5D1激发态能级的辐射跃迁.SrCeO3:Eu3 样品的发射强度远大于BaCeO3:Eu3 样品.     

新型红色发光材料La3PO7∶Eu^3＋的合成及发光性质研究

用固相法合成了La3PO7∶Eu3 ,用X射线衍射仪测定了其晶体结构,室温下用Hitachi F-4500测定了其光致发光性质。结果表明合成的La3PO7∶Eu3 属单斜相结构,Eu3 在单斜结构的La3PO7基质中占据非对称性格位。在254 nm光激发下,La3PO7∶Eu3 发射出较强的红光,表明Eu3 的5D0→7F2跃迁强度远大于5D0→7F1的跃迁强度,其色坐标和Y2O3∶Eu3 的色坐标位置相近。另外,还研究了Eu3 在体相La3PO7材料中的猝灭浓度,发现当掺杂Eu3 浓度增大到7.6 mol%时,出现浓度猝灭。     

纳米晶Gd2O3∶Eu3+的制备及发光性能

采用低温燃烧合成法制备了Gd2O3∶Eu3 纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光光谱仪分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明,改变甘氨酸与稀土离子的比例(G/M)、退火温度可以制备出不同结构和晶粒尺寸的Gd2O3∶Eu3 纳米晶.在退火温度为800℃,G/M等于0.83和1.0时,均得到了纯立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶,随着G/M的增加,Gd2O3∶Eu3 从立方相逐渐向单斜相转变.粉末的晶粒尺寸随着退火温度的增高而增大,晶粒尺寸在10～30 nm之间.立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶主发射峰位置在612 nm(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生了红移.     

(Y,G d)(P,V)O_4∶Eu~(3+)荧光粉的发光特性

采用高温固相方法合成了(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 ,经X射线结构分析确定为四方晶系,体心结构,空间群为I41/amd[141]。研究了(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 在VUV及UV激发下的光谱特性,讨论了激活剂Eu3 的浓度对发光亮度的影响。(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 荧光粉的发射主峰在619 nm,证明Eu3 离子占据了非反演对称中心的位置。在(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 (监控619 nm)的激发谱,有一个中心位于156 nm的吸收带,它属于基质的吸收带。将(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 的发光性能与PDP商用红粉(Y,Gd)BO3∶Eu3 进行了比较。(Y,Gd)(P,V)O4∶Eu3 的发射主峰在619 nm,比发射主峰为593 nm的(Y,Gd)BO3∶Eu3 色纯度好,是一种很有应用前景的发光材料。     

微波场作用下CaS:Eu~(2+)的快速合成及其荧光光谱特性

在微波场作用下快速合成了CaS :Eu2 +红色荧光体 ,用X射线粉末衍射 (XRD)分析证实它们是立方晶相 ,用扫描电镜 (SEM )观察了Eu2 +各种掺杂浓度下CaS :Eu2 +微晶的形貌及其粒径 ,测定了它们的荧光光谱和荧光衰减曲线。系统地探讨了Eu2 +离子浓度对晶体形貌和粒径以及荧光光谱性质之间的影响关系