广西师范学院 化学与材料科学学院, 广西 南宁 530001
通过高温固相法合成Sr3LaAxV3-xO12∶Eu3+(A=Mo,W) 荧光粉, 利用MoO2-4和WO2-4取代基质中部分VO3-4, 改变基质组成和结构, 进而影响基质和激活剂Eu3+离子的发光性能。采用 X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计对所合成样品的物相、形貌、荧光性能及荧光寿命进行表征。研究表明, MoO2-4和WO2-4的部分掺杂对基质发光位置和强度均有影响, 能明显减弱VO3-4的发光, 但对Eu3+离子发光影响不大, 添加电荷补偿剂F-可以加强VO3-4对Eu3+离子的能量传递。通过调整基质VO3-4发光和Eu3+离子发光, 可以得到单一基质的白光荧光粉。初步探讨了阴离子掺杂对Eu3+离子红光发射增强的机理。
钒酸盐荧光粉 阴离子掺杂 Eu3+发光性能 白光荧光粉 vanadate phosphor anion substitution luminescence of Eu3+ white phosphor
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采用溶胶凝胶法合成了CaY1-x-yAlO4∶xCe
3+, yTb
3+荧光粉,探讨了稀土离子Ce
3+、Tb
3+单掺及共掺对样品发光性能的影响。研究结果表明,合成的样品为四方晶系的纯相。在368 nm光激发下,CaY1-xAlO4∶xCe
3+发射蓝光,发射峰位于445 nm附近;在246 nm光激发下,CaY1-yAlO4∶yTb
3+发射绿光,发射峰位于418,440,491,548,589,625 nm附近。在Ce
3+/Tb
3+共掺荧光粉中,Ce
3+的能量可传递给Tb
3+,使Tb
3+的发光增强;当用368 nm或378 nm光激发共掺荧光粉时,Tb
3+呈现强烈的绿光发射。调整Ce
3+与Tb
3+的掺杂浓度可以调整对应的蓝光与绿光的发射强度。
材料 溶胶凝胶法 CaYAlO4 Ce
3+和Tb
3+共掺 发光性能 能量传递
1 广西师范学院 化学与材料科学学院, 广西 南宁 530001
2 广东怀集中学, 广东 怀集 526400
3 西安鸿宇光电技术有限公司, 陕西 西安 710100
4 北京中村宇极科技有限公司, 北京 100081
H-PAF(Micro-porous aluminum fluoride)是一种比表面积为20～200 m2/g 的多孔性氟化物, 具有熔点低、活性高等特性。在Eu2+∶(Sr, Ca)AlSiN3烧成工艺中作为助熔剂使用, 与传统的氟化物、硼酸等助熔剂相比, 可以有效增加Eu2+∶(Sr, Ca)AlSiN3荧光粉在合成过程中总的反应活性, 降低反应温度50 ℃以上, 并改善荧光粉的发光性能。本文以H-PAF多孔性氟化物为助熔剂, 合成了Eu2+∶(Sr,Ca)AlSiN3荧光粉, 合成温度从1 800 ℃降低到1 750 ℃, 而且XRD衍射峰更尖锐, 说明H-PAF的添加使晶体结晶性更好。测试了Eu2+∶(Sr,Ca)AlSiN3荧光粉搭配Ga-YAG绿色荧光粉制成器件后的光效。发现添加PAF后, Eu2+∶(Sr,Ca)AlSiN3荧光粉用粉量降低约5%, 器件光通量提高2%以上。
多孔性 比表面积 氟化物 助熔剂 反应活性 porous fluoride flux specific surface area high activity characteristic
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采用溶胶凝胶法合成稀土离子掺杂CaY1-xAlO4∶xRE3+(RE=Dy,Ho,Sm,Tm)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、高分辨率透射电镜(TEM)和荧光分光光度计(PL)分别对荧光粉的物相结构、形貌以及荧光性能进行表征。研究结果表明，所合成样品为四方晶系结构的纳米级材料，在紫外光激发下，掺杂离子均表现出特征的f-f电子跃迁发射，当Dy3+、Ho3+、Sm3+和Tm3+ 的掺杂摩尔分数分别为0.03，0.015，0.015，0.02时，样品发光强度最大，分别发射出白光、绿光、橙光和蓝光。
溶胶凝胶法 发光性能 sol-gel method CaYAlO4∶Dy3+ CaYAlO4∶Dy3+ Ho3+ Ho3+ Sm3+ Sm3+ Tm3+ Tm3+ luminescent properties
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采用高温固相还原法合成Ca12-x-yMxAl14O32F2∶yEu(M=Mg, Sr, Ba)体系荧光粉,分别采用X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪测试其物相及荧光性能,通过掺杂碱土金属离子可以调整Ca12Al14O32F2∶Eu
3+ /Eu
2+的组成和结构,进而影响Ca12-x-yMxAl14O32F2∶yEu的发光性能。研究结果表明:在Ca12Al14O32F2∶Eu中掺杂一定浓度的Mg
2+不利于Eu
3+的还原,掺杂一定浓度的Sr
2+或Ba
2+有利于Eu
3+的还原;通过改变碱土金属离子的掺杂浓度调节Eu
3+和Eu
2+的浓度比,可以调整蓝光发射和红光发射的强度比,进而使发光颜色从蓝色变为淡紫色,再变为蓝绿色。
光谱学 碱土金属离子掺杂 Ca12Al14O32F2 光学学报
2017, 37(10): 1030001
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稀土Eu元素因其优良的光学特性常被作为激活离子广泛应用于无机发光材料中。激活离子的发光性质由自身的价态决定, 同时受基质晶体结构影响。不同价态的Eu离子呈现不同的光学特性, 当二者共存时有可能得到单一基质的白光。本文主要综述近几年Eu3+-Eu2+共存于铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐及硼酸盐基质中的荧光性能、Eu3+的还原条件及还原机理。
发光材料 Eu3+的还原 Eu3+-Eu2+共存 luminescent materials reduction of Eu3+ Eu3+-Eu2+ coexist
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采用溶胶凝胶法合成CaYAl1-xO4∶xMn4+红色荧光粉, 用差热热重分析仪(DSC-TGA)、X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光分光光度计对荧光粉进行结构和性能的表征, 研究合成温度、反应时间及Mn4+掺杂浓度对CaYAl1-xO4∶xMn4+发光性能的影响。研究结果表明, 在335 nm光激发下, 荧光粉发射660～780 nm范围的红光, 归属于Mn4+的2Eg→4A2g能级跃迁。在712 nm光监测下, 样品呈现两组激发宽峰, 分别归属于Mn4+离子的4A2g→4T1g(335 nm)和4A2g→4T2g(475 nm)能级跃迁。当煅烧温度为1 200 ℃、反应时间为6 h和Mn4+的掺杂摩尔分数为0.5%时, CaYAl1-xO4∶xMn4+的发光强度最大。
溶胶凝胶法 红色荧光粉 sol-gel method CaYAlO4∶Mn4+ CaYAlO4∶Mn4+ red phosphors
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采用燃烧法合成Ca12-xAl14O32F2∶xEu荧光粉, 对样品进行了X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）以及光致发光光谱等表征, 探讨了燃烧温度、氟化铵、尿素、硼酸以及铕浓度等合成条件对荧光性能的影响。研究结果表明, 利用燃烧法可以合成Eu3+-Eu2+共存、发光可调的荧光粉。通过改变合成条件, 改变Eu2+和Eu3+的比例, 荧光粉的发光颜色可表现为白光-橙红色-蓝白光-淡紫色-深蓝色-淡蓝色等变化。
燃烧法可控合成 发光材料 Ca12Al14O32F2 Ca12Al14O32F2 combustion method Eu3+-Eu2+ Eu3+ Eu2+ phosphor
