LED用Sr(1-1.5x)Mo0.8Si0.2O3.8:Eu3+x红色荧光粉的制备及其荧光性能

通过高温固相法合成了LED用红色荧光粉Sr(1-1.5x)Mo0.8Si0.2O3.8∶Eu3+x（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）。 通过XRD、激发光谱和发射光谱测试了材料的物相组成以及发光性能。 x=0.1样品的XRD谱与JCPDS 08-0482(SrMoO4)的标准卡片相同。 Eu3+代替晶格中Sr2+的位置成为发光中心。 随着Eu3+含量x的增加,593 nm处的5D0-7F1跃迁和614 nm处的5D0-7F2跃迁发射强度会相互转换：当x≤0.4时,以磁偶极5D0-7F1跃迁为主,发射橙色光;而当x=0.5时,以电偶极5D0-7F2跃迁发射为主,发射红光。 可能是过量掺杂的Eu3+离子,只能存在于晶格空位形成缺陷,无法占据SrMoO4中Sr2+的格位中,Eu3+在晶格中占据非对称中心的格位,导致电偶极跃迁变成允许跃迁,从而增加了5D0-7F2跃迁,减弱了5D0-7F1跃迁。 因此,可以通过调节激活剂的含量获得不同发光色的荧光粉。 Eu3+掺杂的硅钼酸锶体系,614 nm激发下,在368 nm处出现宽的基质吸收峰和467 nm处7F0-5D2的跃迁峰,且这2处的吸收峰在x=0.5时比x=0.4时强3倍左右。 材料能非常好的吸收368 nm波长的光,产生颜色可调的橙红色。 与近紫外光LED芯片匹配良好。     

Sr_2SiO_4:Eu~(3+)荧光粉的燃烧法制备及其发光性能的研究

利用H3BO3作为助熔剂、尿素为燃料,采用燃烧法成功制备了发光性能良好的Sr2SiO4:Eu3+红色荧光粉,通过X射线衍射和荧光分光光度计对样品进行了表征。实验结果表明:Sr2SiO4:Eu3+荧光粉的衍射峰发生了偏移,晶格常数减小,Eu3+的加入使得晶格发生了收缩;同时发现H3BO3的加入有利于α′-Sr2SiO4纯相的形成和(211)晶面的生长;选择H3BO3(1%,2%,3%,5%(质量分数))做助熔剂,有效地提高了Sr2SiO4:Eu3+荧光粉的发光强度;H3BO3用量从1%增加到3%时,位于5D1→7F3跃迁的587 nm的发射峰和5D0→7F2跃迁的622 nm的发射峰逐渐增强。     

荧光粉Ba_(5-3x/2)B_4O_(11):xEu~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相烧结法成功制备了Ba_(5-3x/2)B_4O_(11):xEu~(3+)(x=0. 02～0. 22)荧光粉,利用XRD和SEM等对荧光粉进行了结构和形貌表征。在激发波长为393 nm的条件下,发射峰(596、621、657和706 nm)与Eu~(3+)的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)电子跃迁相对应,其中621 nm最强发射峰由Eu~(3+)离子5D0→7F2电偶极跃迁造成。文章还研究了Eu~(3+)掺杂浓度对Ba_(5-3x/2)B_4O_(11):xEu~(3+)发光性能的影响,结果表明,荧光粉的发光强度随着Eu3+掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,Eu~(3+)最佳掺杂量为0. 16。     

GdF_3∶Eu~(3+)/NaGdF_4∶Eu~(3+)纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

Ca2Y7.9（SiO4）6O2-0.5xFx:Eu0.1（3+,2+）荧光粉的合成和发光特性

采用高温固相反应法在弱还原气氛下制备了Ca2Y7.9(SiO4)6O2-0.5xFx:Eu(2+,3+)0.1(x=0～4)系列荧光粉。晶胞参数a,c和晶胞体积V均随着F-置换量的增加呈线性减小,晶胞参数a和c的变化率相近。荧光体中Eu2+和Eu3+共存,Eu2+3d5/2与Eu3+3d5/2电子结合能分别为1128.4和1136.3 eV,Eu2+的3d5/2与3d3/2的电子结合能差为28.4 eV。Eu2+和Eu3+的3d5/2态XPS峰面积比为6.9∶1。激发光谱由Eu3+的两个电荷迁移(CTS)带和f-f跃迁激发线组成,x=0,1的试样中出现了Eu2+的f-d跃迁强激发谱带。激发到Eu3+的电荷迁移态或激发Eu2+,除了来自Eu3+的5D0能级的发射之外,还观察到了5D1能级的强发射和5D2能级的弱发射,并且激发Eu2+时5D1→7F4发射强度超过5D0→7F2,没有出现Eu2+的明显发射,Eu2+对Eu3+发光起到很好的敏化作用。5DJ(J>0)高能级发射来自4f格位的Eu3+发光中心,Eu2+的敏化起关键作用。Eu3+在4f和6h两种格位的分布比为4∶6。     

Eu3+和Tb3+在LnBaB9O16中的紫外和真空紫外发光性质

研究了Tb3+和Eu3+在LnBaB9O16(Ln=La,Gd,Y,Lu)中的紫外和真空紫外光谱性质.X射线粉末衍射数据指标化结果表明,LnBaB9O16(Ln=La,Gd,Y,Lu)系列化合物属于三方晶系.Eu3+的荧光光谱结果表明,LaBaB9O16和GdBaB9O16中稀土离子占据非中心对称的格位,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F2电偶极跃迁为主;而在YBaB9O16和LuBaB9~O16中稀土离子占据中心对称性的格位,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F1磁偶极跃迁为主.Tb3+在LaBaB9O16和GdBaB9O16中的发射为5D3→7F0和5D4→7F1(J=0～6)辐射跃迁,在YBaB9O16和LuBaB9O16中只能观察到5D4→7F1(J=3～6)辐射跃迁.与Eu3+的发光性质相反,Tb3+占据非中心对称的格位时的发射强度比占据中心对称的格位时要弱得多.Eu3+和Tb3+掺杂的样品在真空紫外波段的吸收弱.     

空气中合成固溶体荧光粉Ba_2(Zn,Mg)Si_2O_7∶Eu~(2+),Eu~(3+),Ce~(3+)及其发光特性

采用高温固相法在空气中合成了Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu,y Ce3+系列荧光粉。分别采用X-射线衍射和荧光光谱对所合成荧光粉的物相和发光性质进行了表征。在紫外光330~360 nm激发下,固溶体荧光粉Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu的发射光谱在350~725 nm范围内呈现多谱峰发射,360和500 nm处有强的宽带发射属于Eu2+离子的4f 65d1-4f 7跃迁,590~725 nm红光区窄带谱源于Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁,这表明,在空气气氛中,部分Eu3+在Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7基质中被还原成了Eu2+;当x=0.1时,荧光粉Ba1.97Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu的绿色发光最强,表明Eu3+被还原成Eu2+离子的程度最大。当共掺入Ce3+离子后,形成Ba1.97-yZn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,y Ce3+荧光粉体系,其发光随着Ce3+离子浓度的增大由蓝绿区经白光区到达橙红区;发现名义组成为Ba1.96Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,0.01Ce3+的荧光粉的色坐标为(0.323,0.311),接近理想白光,是一种有潜在应用价值的白光荧光粉。讨论了稀土离子在Ba2Zn0.9Mg0.1Si2O7基质中的能量传递与发光机理。     

GdF3∶Eu3+/NaGdF4∶Eu3+纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

Gd_3Al_5O_(12)∶Eu~(3+)柠檬酸盐硝酸盐燃烧法合成及其发光性能研究

采用柠檬酸盐硝酸盐燃烧法,在较低的温度(900℃)下成功地合成单一晶相Gd3Al5O12∶Eu3+发光粉体,紫外激发荧光光谱分析表明,粉体615 nm和593 nm荧光发射源于Eu3+的5D0-7F2和5D0-7F1跃迁.该方法中各工艺条件(如pH值、柠檬酸/金属离子比、煅烧温度)对Gd3Al5O12∶Eu3+发光性能均有影响,通过试验得出了获得最佳发光性能荧光粉体的工艺参数.     

(ZnBaLa)BO3∶Eu3+的合成与发光的研究

高温固相扩散法合成了发光材料Zn1．5xBa1．5yLa1-x-y-z)BO3∶Eu3+z(x+y+z＜0．4)．对样品进行了XRD和IR分析,结果表明：在空气中900 ℃条件下,合成了荧光体样品,LaBO3中La3+离子被部分Zn2+和Ba2+离子取代使晶系发生了变化,LaBO3属于正交晶系,而(Zn0．27Ba0．24La0．61)BO3∶Eu3+0．05经过XRD属于立方晶系,a=0.639 7,V=0.261 8 nm3．扫描电镜测其晶貌,平均粒度为22 μm左右．样品的激发光谱和发射光谱显示：在基质BO3结构中O2—Eu3+的CT带位于295 nm,Eu3+的强发射来自5D0→7F1和5D0→7F2跃迁,存在磁偶极和电偶极两种跃迁．     

超细红色荧光粉LaMgAl_(11)O_(19):Eu~(3+)的制备与发光性能

采用凝胶-燃烧法制备了稀土Eu3+掺杂的LaMgAl11O19红色荧光粉的前驱粉末,在低于700℃退火处理时,得到非晶态样品,而高于850℃退火处理后为单一六方相结构LaMgAl11O19:Eu3+样品.SEM结果表明,该法制备的样品为颗粒分布均匀,粒径在200～400nm之间的超细粉末.通过激发光谱和发射光谱研究了Eu3+在LaMgAl11O19基质中的发光性能,结果显示,非晶态和晶态La1-xMgAl11O19:xEu3+样品都可发光,在613nm波长光的监测下所得荧光粉的激发光谱为一宽带和系列锐峰,其最强激发峰出现在蓝光465nm处,次强峰为394nm,表明该荧光粉与广泛使用的紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配.在465nm波长光的激发下观察到超细LaMgAl11O19粉末中Eu3+的613nm(5D0→7F2)强的特征发射,且随着粉末逐渐成相5D0→7F2跃迁明显增强,说明LaMgAl11O19:Eu3+超细粉末可作为白光LED的红色补偿荧光粉.     

Ce3+离子激活的Sr5( BO3)3F荧光材料VUV-Vis发光性质

利用高温固相法合成了一系列Ce3+掺杂的Sr-2xCexNax(BO3)3F (x=0.01,0.03,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)荧光粉.用XRD表征了荧光粉的相纯度.测定了材料在真空紫外-紫外(VUV-UV)范围的激发光谱和VUV-UV光激发下的发射光谱.研究结果显示:Sr5 (BO3)3F的基质吸收峰位置大约在150 ～ 190 nm范围,与Xe基稀有气体混合物等离子体发射波长吻合,适于用作PDP和无汞荧光灯用荧光粉的基质材料.从VUV-UV激发和发射光谱来分析,Ce3+在Sr5( BO3)3F中是占据了Sr(1)和Sr(2)格位,当Ce3+的掺杂浓度较低时,进入Sr(2)格位Ce3+的发光(～390 nm)较强,随着Ce3+的掺杂浓度增加,较低能量Sr(1)格位上Ce3+的发射(～450 nm)增强,因而在同一波长激发下,发射光谱随着掺杂浓度增加发生明显的红移现象,荧光体的发光颜色由蓝紫光(390 nm)向蓝绿光(453 nm)变化.     

红色荧光粉KYyEu1-y(WO4)x(MoO4)2-x的制备及其发光性能研究

采用高温固相法结合超声波技术合成了红色荧光粉KYyEu1-y(WO4)x(MoO4)2-x系列,探讨了其合成工艺条件,确定了最佳烧结温度为750℃,烧结时间为5 h;并确定了当x=0.5,y=0.1时样品的相对发光亮度达到最大值为118.2,发射峰的位置处在615nm附近(Eu3+离子的5Do→7F2跃迁),色纯度高,显色性能好.经过研究发现,随着钨酸盐的浓度增加,以466 nm波长激发时,Eu3+的5Do→7F2跃迁发射强度也相应增加,当Mo/W=3时亮度达到最大值.     

Eu3+掺杂双钙钛矿Sr2CaMoO6橙红色荧光粉的结构特征及其发光性能

采用EDTA-柠檬酸联合配位法制备一系列组成的(Sr1-xEux)2CaMoO6橙红色荧光粉。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜及荧光光谱研究不同Eu3+离子掺杂浓度下Sr2CaMoO6∶Eu3+荧光粉的晶体结构、掺杂位置、形貌及其光致发光性能。Rietveld全谱拟合结果表明:掺杂后样品为(Ca/Mo)O6八面体少量倾斜的空间群为P21/n的正交双钙钛矿结构,随着Eu3+离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞体积减小;Eu3+离子取代八面体间隙的Sr2+位置致使双钙钛矿的T2g(1)拉曼振动模发生蓝移;在近紫外区宽而强电荷迁移带和蓝光激发下,该荧光粉分别发射以Eu3+离子5D0-7F1磁偶极跃迁为主的橙光和以5D0-7F2电偶极跃迁为主的红光,组成为(Sr0.98Eu0.02)2CaMoO6的荧光粉具有最强的橙红光发射强度,是一种潜在的适用于近紫外LED芯片的光转换红光材料。     

Eu3+掺杂ZMCB和ZMLB基光致发光玻璃纤维性能的研究

在发光粉废料处理中发现用高温固相反应和玻璃流股牵引方法,人工拉制了Eu3 掺杂ZnO-MgO-CdO-B2O3基质的光致发光玻璃纤维,直径为0.01～0.30 mm,长10余米.Eu3 离子613 nm的强发射归属于5D0-7F2电偶极跃迁,相对613 nm发射强度40%的591 nm发射归属于5D0-7F1磁偶极跃迁.说明Eu3 在局域环境中主要占据非对称中心格位.对不同浓度Eu3 的光衰曲线进行拟合,发现随着掺杂Eu3 浓度的增加,发光由单指数衰减变为双指数衰减.用SEM观察到玻璃纤维的表面光滑、低析晶、断口质密度高、断口贝纹呈明显沟状.并测试了发光玻璃纤维的一系列力学参数,也研究了Eu3 掺杂ZnO-MgO-La2O3-B2O3基玻璃纤维的光谱性能.     

一种可用于白光LED的硅酸盐红光荧光粉发光特性的研究

采用固相合成法制备了成分为M1-xSiO3:xEu3+(M=Mg,Ca,Sr,Ba)的红光荧光粉.测量了它们的激发光谱和发射光谱.它们均发射红光,可用于近紫外和蓝光LED芯片,与其他荧光粉一起封装白光LED 以调节显示指数和色温等参数.BaSiO3:Eu3+在室温下发射的主峰波长是613 nm的红光,激发峰值在393和464 nm,可用于调节基于近紫外或者蓝光芯片的白光LED的显色指数.用高斯曲线对它的发射光谱进行了拟合,分析了它的能级跃迁的情况.结果发现,BaSiO3:Eu3+的发射峰是由5D0→7F0(583.04 nm),5D0→7F1(592 nm),5D0→7F2(612.15和620.79 nm),5D0→7F3(650.55 nm)和5D0→7F4(688.5和701.5 nm)跃迁得到的.用两个高斯函数拟合5D0→7F2和5D0→47的发射峰可以得到更合理的结果,并且5D0→70和5D0→7F1这两个能级跃迁的发射峰叠加在一起只能观察到一个峰值.     

TiO2对ZnO/ZnS:Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用溶胶-凝胶-沉淀法制备ZnO/ZnS/2TiO2:Eu3+荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱技术对其结构、组成、形貌和发光性能进行表征,探讨其发光机理。结果显示,ZnO/ZnS/2TiO2:Eu3+荧光粉的结构在温度高于600℃时趋于稳定状态,呈不规则结构,由ZnO、TiO2和ZnS构成。IR谱图表明,Ti-O-Ti桥氧键网络结构有利于Eu3+之间的能量传递。荧光光谱分析表明,引入TiO2使Eu3+光谱选律禁阻解除,提高了ZnO/ZnS/2TiO2:Eu3+荧光粉的发光性能,且当nZn(NO3)2:nTiO2=1:2时荧光粉的发光性能最好,612 nm处的5D0→7F2电偶极跃迁为最强发射峰,最佳退火温度为600℃。     

（ZnBaLa）BO3：Eu^3＋的合成与发光的研究

高温固相扩散法合成了发光材料Zn1．5xBa1．5yLa1-x-y-z)BO3∶Eu3+z(x+y+z＜0．4)．对样品进行了XRD和IR分析,结果表明：在空气中900 ℃条件下,合成了荧光体样品,LaBO3中La3+离子被部分Zn2+和Ba2+离子取代使晶系发生了变化,LaBO3属于正交晶系,而(Zn0．27Ba0．24La0．61)BO3∶Eu3+0．05经过XRD属于立方晶系,a=0.639 7,V=0.261 8 nm3．扫描电镜测其晶貌,平均粒度为22 μm左右．样品的激发光谱和发射光谱显示：在基质BO3结构中O2—Eu3+的CT带位于295 nm,Eu3+的强发射来自5D0→7F1和5D0→7F2跃迁,存在磁偶极和电偶极两种跃迁．     

(Ca,Me)La4Si3O13:Eu3+(Me=Sr,Ba)荧光粉的结构和发光特性

采用高温固相法制备了(Ca,Me)La4Si3O13∶Eu3+(Me=Sr,Ba)系列红色荧光体,考察了Eu3+掺杂浓度和Sr2+,Ba2+置换对荧光体结构和发光特性的影响。Eu3+最佳掺杂浓度为nEu3+∶nLa3+=1∶7,5D0-7F2与5D0-7F1跃迁发射强度比为2.55。Eu3+掺杂使晶胞参数a和c呈线性变小,对c的影响大于a,使a/c比增大。Sr2+和Ba2+分别置换基质中的Ca2+可以形成完全固溶体,晶胞参数随Sr2+或Ba2+的置换量增加呈线性增大,使a/c比减小。各发射峰强度在Sr2+置换量为0.4 mol时出现极大值,但随Ba2+置换量的增加而不断增强,全置换后荧光强度最大。荧光体的色坐标为(0.638 5,0.353 0)。     

YVO_4/Eu~(3+)微米棒的固相合成及其发光性能

以Y2O3、Eu2O3和NH4VO3为初始原料,用Na2CO3作助熔剂,采用高温固相法成功制备出棒状YVO4/Eu3+荧光粉;利用X射线粉末衍射仪、透射电镜、扫描电镜、荧光光谱仪等分析了产物的结构、形貌和发光特性,并探讨了其生长机理.结果表明:YVO4/Eu3+属于四方锆石型结构,空间群为I41/amd;其形貌为微米棒状,平均直径约0.20μm,平均长度约1.16μm.在395nm紫外光激发下,YVO4/Eu3+荧光粉能发出Eu3+的特征红色荧光,发射主峰位于616nm,归属于Eu3+离子的5 D0→7F2电偶极跃迁.