单一基质白光荧光粉Sr3Bi1-x（PO4）3∶Dy3+的制备与发光性能研究

本文采用高温固相法合成了Sr3Bi1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉。XRD图谱表明合成物质为纯相Sr3Bi(PO4)3晶体结构。主激发峰位于323 nm,348 nm,362 nm,385 nm,423 nm,451 nm和471 nm,分别对应Dy3+的6H15/2到4L19/2,6P7/2,6P5/2,4I13/2,4G11/2,4I15/2,4F9/2的跃迁。主发射峰位于482 nm(4F9/2→6H15/2),575 nm(4F9/2→6H13/2),分别对应于黄光和蓝光发射,其中以348 nm激发得到的峰值最强。研究了不同Dy3+掺杂浓度对发光性能的影响。随着Dy3+浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小。当掺杂浓度x=0.08时,发光强度最好。并测试了样品的色坐标,为x=0.33,y=0.35,属于白光区域。     

凝胶-燃烧-熔盐法制备Ca2-xAl2SiO7∶Dyx3+白光荧光粉

采用凝胶-燃烧-熔盐法合成了Ca2-xAl2SiO7∶Dyx3+(x =0.01、0.02、0.03、0.04、0.05)白光荧光粉,探讨了Dy3的掺杂量对荧光粉发光性能的影响,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品进行了测试表征.结果表明:所得Ca1.97Al2SiO7∶Dy0.033+样品为四方钙铝黄长石结构,平均粒径在0.9～1 μm之间;该样品的激发光谱由一组尖锐的激发峰组成,对应于Dy3+的6H15/2→6P3/2(321 nm)、6H15/2→6P7/2(345 nm)、6H15/2→6P5/2(363nm)、6H15/2→4F7/2(384 nm)、6H15/2→4G11/2(425 nm)、6H15/2→4I15/2(452 nm)和6H15/2→4F9/2(470 nm)跃迁,发射光谱由位于477 nm的蓝光发射和580 nm的黄光发射组成,对应于Dy3+的49F/2→6q5/2(477 nm) 和4 F9/2→6H13/2(580nm)跃迁,其CIE1931色坐标为(x=0.3017,y =0.3011),接近于理想的白光(x=0.333,y=0.333);当Dy3+掺杂量大于0.03时出现浓度猝灭,这主要是电偶极-电偶极的相互作用引起的.     

MMoO4∶Pr3+(M=Sr,Ba,Ca)红色荧光粉的合成及其发光性能研究

采用水热法制备了Pr3+激活的MMoO4∶Pr3+(M=Sr,Ba,Ca)系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及荧光光谱(PL)对该系列荧光粉的物相、形貌及发光性能进行了表征.结果表明:Pr3+的掺入没有改变荧光粉的主晶相,在450nm蓝光激发下,样品产生了红光发射,其中对应于Pr3+的特征跃迁3P0→3 F2位于647 nm的Ba9.98Pr0.02MoO4发射峰最强.MMoO4∶Pr3+ (M =Sr,Ba,Ca)红色荧光粉可以被蓝光LED有效激发产生红光,是一种优异的YAG∶ Ce3+黄色荧光粉的红光补偿粉.     

适用于近紫外LED芯片的白光荧光粉Y2(MoO4)3∶DY3+的发光特性

采用高温固相法制备纯相Y2( MoO4)3∶Dy3+荧光粉,并对其晶场及发光性质进行研究.晶场分析结果表明:Y3+格位晶场结构近似为对称性很低的C2,因此样品在近紫外区有很强f-f激发峰,适合于近紫外LED芯片.在387 nm激发下,主要发射峰为Dy3+的特征发射487 nm(蓝光,4F9/2→6H15/2)和574 nm(黄光,4F9/2→6H13/2).增大Dy3+掺杂浓度,黄光与蓝光的强度比值(Y/B)随之增大.387 nm激发下,不同Dy3+掺杂浓度荧光粉发射光的色坐标均在白光区域中.以上结果表明Y2( MoO4)3∶Dy3+是一种新型的适于近紫外LED芯片激发的白光荧光粉,发光性能良好.     

橙红色荧光粉Ca10Li(PO4)7∶Sm3+的合成及其发光特性研究

采用固相法合成了Ca10Li(PO4)7∶xSm3+橙红色荧光粉,研究了材料的发光性质.结果表明,以404 nm近紫外光作为激发源时,Ca10Li(PO4)7∶xSm3+表现为多峰特征,主峰位于569 nm、606 nm、651 nm和713 nm,分别对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2,4 G5/2 →6H9/2 and 4 G5/2 →6H11/2跃迁发射,且606 nm发射峰最强,材料发射橙红光;监测606 nm发射峰,对应的激发光谱包含363 nm、376 nm、404 nm和478nm多个激发峰;改变Sm3+的掺杂量,发现Ca10 Li(PO4)7∶Sm3+的发射强度表现出先增大、后减小的变化趋势,x=0.05时发射强度最大,即存在浓度猝灭现象,造成浓度猝灭的机理为电多极相互作用,Ca10Li(PO4)7∶Sm3+的色坐标基本不变,位于橙红色区域.Ca10Li(PO4)7∶Sm3+具有较好的温度特性,激活能为0.188 eV.     

新型铝硅酸盐磷光体的结构及性能研究

以凝胶燃烧法在相对较低温度下合成了长石型的蓝白色长余辉材料Sr0.94Al2Si2O8:Eu2+0.02,Dy3+0.04,并用X射线粉末衍射(XRD)、荧光分光光度计(FL)以及扫描电子显微镜(SEM)等技术对样品的物相结构、光谱性质、微观形貌及粒度等进行了分析表征.结果发现:尿素用量、点火温度、还原温度及时间、冷却方式等工艺条件均直接影响样品的晶体结构,进而影响其发光性质.长余辉性能最佳时产物属于六方晶系及单斜晶系的混晶;其激发峰是位于290～400nm处的宽带峰;发射峰是位于380～520nm处的宽带峰,由两个发光中心构成,390nm处的发射峰归属于Dy3+的 4H21/2→6H15/2跃迁,440nm处的发射峰归属于Eu2+的4f65d1→4f7跃迁.结合XRD分析,我们认为两种发光中心是由于样品中包含两种晶型,且两种晶型的发射中心不同,六方晶系的发射中心以Dy3+为主,而单斜晶系的发射中心以Eu2+为主.1200℃还原1h后强制冷却所得样品的颗粒较细,一次粒径大约为0.5μm.     

水热法制备Y2O2S∶Dy3+,Mg2+,Ti4+白色长余辉微纳米材料及发光性能

采用水热法制备了白色长余辉微纳米发光材料Y2O2S∶x Dy3+,Mg2+,Ti4+(x=0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%),利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射光谱、色度坐标、余辉曲线和热释光谱对样品进行表征。结果表明:煅烧后,样品的形貌为颗粒状,其粒径在150~250 nm之间;在359 nm的紫外光激发下,样品在488 nm和579 nm处有两个很强的发射峰,它们分别对应于Dy3+的蓝色跃迁(4F9/2→6H15/2)和黄色跃迁(4F9/2→6H13/2),适当比例的黄光和蓝光混合可以产生白光;当Dy3+浓度为2.0%(摩尔分数)时,样品的余辉性能最佳,用254 nm的低压汞灯照射10 min后,余辉时间可达到3600 s(≥1 mcd/m2)以上,与同样温度下高温固相法或溶胶凝胶法所制备样品的相比,其余辉性能得到了很大改善。     

LED用红色荧光粉NaGdTiO4∶Sm3+的合成与发光性能

采用高温固相法制备了白光LED用NaGd(1-x)TiO4∶xSm3+系列红色荧光粉,并对样品分别进行了X射线衍射分析和荧光光谱测试.结果表明,样品可以被紫外、近紫外和蓝光有效激发,在409 nm激发下,该荧光粉有三个主要发射峰,位于567 nm、607 nm和652 nm处,分别对应于Sm3+的4G/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2、4G5/2→6H9/2的跃迁发射,其中607 nm处发射最强,呈现红色发光.当Sm3+的掺杂浓度为2.5mol;时,达到最佳的发光效果.因此,这种荧光粉是一种有应用潜力的白光LED红色荧光粉.     

新型红色荧光粉NaLa(MoO4)2∶Sm3+的微波辅助溶胶-凝胶法合成及发光性能研究

采用微波辅助溶胶-凝胶法合成了NaLa(MoO4)2∶Sm3+新型系列红色荧光粉.通过热重-差热分析仪分析了前驱体的热分解过程,运用X射线衍射仪、扫描电镜及荧光分光光度计等手段分别对样品的物相结构、微观形貌、发光性质等进行分析表征.结果表明:前驱体在700℃以上煅烧即可得到NaLa(MoO4)2的纯相;800℃煅烧所得样品粒度均匀,尺寸约为700～ 800 nm;所合成的NaLa(MoO4)2∶Sm3+主要的激发峰位于307 nm、364 nm、377 nm、405 nm、469 nm处,其中最强的激发峰位于405 nm;发射光谱主要由571 nm、607 nm、647 nm处的三个发射峰组成,分别对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2、4G5/2→6H9/2跃迁,其中最强发射峰位于647 nm处,说明样品在紫外、近紫外及蓝光区均可被激发,且发出红光.研究发现:煅烧温度为800℃、Sm3+掺杂浓度为0.04时,样品发光强度最大,其浓度淬灭主要是由电偶极-电偶极相互作用引起的.     

溶胶-凝胶法制备Li2ZnSiO4∶Sm3+红色荧光粉

采用溶胶-凝胶法合成Li2ZnSiO4∶Sm3+红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.结果表明:所得样品为正方晶系,呈柱状颗粒.用566 nm、604 nm和651 nm作为监控波长,激发峰位置和形状并未发生改变,但峰的强度有所差别.激发主峰位于408 nm(6H5/2→4 L13/2)处.在408 nm激发下,样品的发射光谱由四个荧光发射峰构成,分别位于566 nm、604 nm、651 nm和710 nm,对应于Sm3+特征跃迁4 G5/2→6HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2),发射主峰为604nm,是一种适用于白光LED的红色荧光粉,当Sm3+的掺杂浓度为2.5;,发光强度最大.     

Eu3+对Ba3La(PO4)3∶Dy3+白光荧光粉发光性能的影响及发光机理的研究

采用高温固相法制备了Ba3La1-x-y(PO4)3∶ xDy3+,yEu3+白光荧光粉,并通过XRD和荧光光谱性能分析手段对样品的物相组成、发光性能和发光机理进行了研究.结果表明:由于Eu3+的掺杂影响了Ba3La(PO4)3∶ Dy3+荧光粉的晶体场环境,在Dy3+的6F9/2能级与Eu3+的5D0能级间发生交叉弛豫,并通过能量共振转移,Dy3向Eu3+传递能量,Ba3La1-x-y(PO4)3∶xDy3+,yEu3+荧光粉在350 nm紫外光激发下同时出现了Dy3+和Eu3+的特征发射,发射光谱中增加了红光成分,改善了色温.实验得出Dy3+和Eu3+掺杂浓度分别为0.08和0.06时,荧光粉的发射光最接近于理想白光.     

β-Ga2O3∶Dy3+荧光粉的快速制备及光学性能研究

本文用快速微波水热加煅烧的工艺制备了不同Dy3+掺杂浓度的棒状β-Ga2O3:Dy3+蓝/黄荧光粉.XRD和SEM分析表明Dy3+的掺入使样品的结晶度降低但未对其形貌产生影响.光致发光测试结果表明,β-Ga2O3:DY3+的发射峰位于492nm和580 nm;并且随着Dy3+掺杂量的变化,样品的发射峰强度和蓝光/黄光发射强度比例发生了变化;在Dy3+掺杂量为3mol;时,样品的发射强度达到最大值,蓝光/黄光发射强度比例为59.29;/40.71;.另外,简要分析了GaOOH的生长机理和Dy3+在GaOOH∶Dy3+及β-Ga2O3:Dy3+中的掺杂机理.     

980nm红外激发下氟氧化物中Er3+的上转换可见发光

制备了掺杂Er3+的氟氧化物(10ZrF4-10PbF2-10NaF-5Na2O-60SiO2)材料,测量了样品的吸收谱、上转换荧光发射谱和上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系.分析了Er3+的上转换可见发光机制,证实了在980nmLD的激发下,Er3+在402nm、449nm蓝光波段和520nm、551nm绿光波段的上转换荧光发射来自于4f电子的2H9/2、4F5/2、4S3/2、2H11/2激发态到基态4I15/2的跃迁,给出了2H9/2→4I15/2、4F5/2→4I15/2蓝光三光子激发态吸收(ESA)和4S3/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2绿光双光子激发态吸收(ESA)的上转换发光机制.     

SrCaMoO4:Eu3+A+(A=Na+,K+,Li+)荧光粉的制备及发光性能研究

本文使用高温固相法,制备钼酸盐作为基质的荧光粉样品Sr0.7 Ca0.16 MoO4:0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+),对荧光粉样品进行XRD和荧光光谱光学性能进行测定.研究结果表明,在900℃高温烧结8 h得到样品Sr0.7 Ca0.16MoO4:0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+).以615 nm作为监测波长,在330～540 nm处的激发峰中,394 nm、464 nm处的峰群中分别属于Eu3+的7 F0→5 D6、7 F0→5 D2跃迁.在394 nm和464 nm激发下Sr0.7 Ca0.16 MoO4:0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+)的发射光谱中,其主峰处于615 nm,是Eu3+通过5 D0→7 F2能级跃迁红光发射形成的.计算出CIE色坐标,并与美国国家电视标准委员会的标准值(x=0.670,y=0.330)进行对比,得出样品性能的优劣程度.综上所述,Sr0.7Ca0.16MoO4:0.07Eu3+0.07A+(A=Na+,K+,Li+)是一种性能很好的红色荧光粉,可以应用于白光LED领域中.     

Cr~(4+)∶Ca_2GeO_4多晶料的合成与表征

采用固相法合成Cr4+∶Ca2GeO4晶体原料,通过XRD分析确定了合成Cr4+∶Ca2GeO4多晶料的最佳温度,计算了Cr4+∶Ca2GeO4多晶料的晶格参数。XPS和荧光光谱分析表明多晶料中含有Cr4+。Cr4+∶Ca2GeO4多晶料具有宽的室温荧光光谱,光谱范围为1000~1600 nm,最强荧光发射峰位于1257 nm,这是Cr4+的3T2→3A2能级跃迁导致的荧光发射。     

白光LED用K2Ba(WO4)2∶Sm3+红色荧光粉的制备与表征

采用高温固相法合成了一种新型K2Ba(WO4)2∶xSm3+红色荧光粉.通过XRD、SEM和荧光分光光度计对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明:该荧光粉具有三方晶系结构,在402 nm处有较强的激发峰,与近紫外LED芯片相匹配.在402 nm激发下,出现了Sm3的4G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)的特征跃迁,最强峰位于602 nm处,对应于Sm3+的4G5/2→6H3/2跃迁.Sm3+的最佳掺杂量为x=0.02,且Sm3+之间的临界距离为2.776 nm,浓度猝灭的机理为电偶极-电偶极相互作用.     

微波辅助凝胶燃烧法合成红色荧光粉Ca2MgSi2O7:Eu3+及性质研究

采用微波辅助凝胶燃烧法制备了Ca2MgSi2O7∶Eu3+红色荧光粉,运用XRD、荧光分光光度计等对合成样品进行分析表征,并探讨了焙烧温度、助熔剂用量、Eu3+浓度等对样品发光性能的影响。结果表明:所得样品为四方晶系的Ca2MgSi2O7晶体结构。Ca2MgSi2O7∶Eu3+的激发光谱由一宽带和一组锐线峰组成,分别归属于Eu3+-O2-之间的电荷迁移态和Eu3+的f→f跃迁。样品的发射光谱主要由两个强发射峰组成,分别位于591 nm和619 nm处,属于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁。研究发现:当焙烧温度为1000℃、助熔剂H3BO3用量为15%时,样品发光性能较好;Eu3+浓度(x)对样品Ca2-xMgSi2O7∶Eu3x+的发光强度影响较大,当Eu3+浓度x在0.02～0.16范围内变化时,随着Eu3+浓度的增加,样品的发光强度不断增加,未出现明显的浓度猝灭现象。     

Synthesis and Luminescence Properties of Red Phosphor SrCeO3∶ Sm3 +

采用溶胶-凝胶法合成了SrCeO3∶Sm3+红色荧光粉,用XRD、SEM、FL分析表征了样品的结构、形貌及发光性能.研究了助熔剂H3BO3对其发光性能的影响.结果表明:样品为具有正交晶系结构的SrCeO3晶型,呈椭球型结构.荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的SrCeO3在紫外波段有两个吸收带,一是峰值位于320 nm左右的宽吸收带,归属于Ce4+→O2-的电荷迁移带,另一个为峰值位于408nm的锐线吸收带,对应于Sm3+的6H5/2→L13/2跃迁吸收;在波长408nm的激发下,样品发红光,发射主峰位于601nm,对应于Sm3+的4G/2 →6H7/2跃迁.样品的发光强度随着Sm3+和助熔剂H3BO3加入量的增加先增强,后减弱.当Sm3+的掺杂最为3mol％,H3 BO3加入量为0.5 mol％时,发光强度最大.     

Pb2+掺杂CaMoO4∶Dy3+,Eu3+荧光粉发光性能及能量传递机理的研究

采用共沉淀法合成了Pb²⁺掺杂CaMoO₄∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉,通过X射线衍射仪、荧光分光光度计对荧光粉的物相组成、发光特性以及激活离子间能量传递效率进行了表征及分析。结果表明,掺杂Pb²⁺的CaMoO₄∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉样品没有出现新的衍射峰,说明Pb²⁺很好地代替Ca²⁺进入到晶格当中,CaMoO₄∶0.05Dy³⁺,0.15Eu³⁺,0.15Pb²⁺荧光粉晶胞参数为a=b=0.548 9 nm, c=1.275 3 nm, Z=2,属于四方晶系,在391 nm波长激发下,484 nm处为Dy³⁺(⁴F_9/2→⁶H_15/2)的蓝光特征发射峰,575 nm处为Dy³⁺(⁴F_9/2→⁶H_13/2)跃迁产生的黄光发射峰,593 nm处为Eu³⁺(⁵D₀→⁷F₁)跃迁产生的橙光发射峰,619 nm处为Eu³⁺(⁵D₀→⁷F₂)跃迁产生的红光发射峰。通过计算得出CaMoO₄∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉中Dy³⁺和Eu³⁺之间临界传递距离为1.542 6 nm,能量传递机理是偶极-四极相互作用,能量传递效率接近60.31%,掺杂金属离子Pb²⁺的荧光粉样品能量传递效率最高提升至72.40%。所以,掺杂Pb²⁺能够大幅度提升Dy³⁺与Eu³⁺之间能量传递效率和改善荧光粉的发光性能,因此其在白光LED领域具有重要研究意义。     

近紫外激发的Na2ZnSiO4∶Sm3+橙红色荧光粉的合成及发光性能

采用溶胶-凝胶法制备了适合于近紫外激发的橙红色荧光粉Na2 ZnSiO4∶Sm3+,利用X射线衍射、扫描电镜、荧光光谱对样品的相结构、形貌及发光性能进行了表征.结果表明:制得的样品属于单斜晶系,粒径约为2 μm.样品的激发光谱在330 ～ 550 nm间呈多峰分布.在404 nm近紫外光激发下,发射光谱由峰值为566 nm,604 nm和650 nm的3个峰构成,发射主峰位于604 nm处,对应Sm3+的4 G5/2→6H7/2跃迁,呈橙红光发射.当Sm3+的掺量为3;时,其发光强度达到最大,随后减小,是由电偶极-电偶极相互作用引起的浓度猝灭.