新型单一基质型白色荧光粉是当前白光LED荧光粉研究的热点.宽带隙半导体BiOCl物化性质稳定,声子能量低,晶体结构对称性低、极化性强,具有作为稀土掺杂荧光粉基质材料的潜质.采用固相法制备了BiOCl:Dy3+及BiOCl:Li+,Dy3+荧光粉,并采用XRD、激发和发射光谱研究了其结构和发光特性.XRD结果显示在500 ℃低温下即可成功合成出纯四方相的稀土掺杂BiOCl晶体,而Li+掺入可进一步提高样品结晶度.在389 nm近紫外光激发下,荧光粉具有位于478 nm(蓝)和574 nm(黄)波段的Dy3+特征发射峰,并呈现较低的蓝黄光发射比例和优异的白光发射特性.相比单掺体系,Li+掺杂不仅使荧光粉发射增强,还实现了发光颜色的调节.研究结果表明,BiOCl:Dy3+荧光粉制备温度低,具有良好的近紫外光激发和白光发射特性,其较低黄蓝光发射比例性质可能与BiOCl独特的晶体结构有关;上述特性使其可能成为一种新型的潜在近紫外激发白光LED荧光粉。

测量了不同浓度Li+共掺杂下GdTaO4∶Eu3+荧光粉材料的X射线衍射谱(XRD)、 发射光谱以及红外透射谱, 并应用Judd-Ofelt理论, 由发射光谱得到Eu3+的光谱跃迁强度参数Ω2。 发现Li+共掺杂有助于提高GdTaO4∶Eu3+的发光强度, 当x=0.06和0.10时, 612 nm处的发光强度分别被提升了1.7倍和1.5倍。 发光增加的原因是因为Li+的助熔剂效应有效提高了GdTaO4材料的结晶性能, 并抑制了Gd2O3和Ta2O5杂相的产生, 而非所推测的掺Li+引起了配位场对称性降低, 从而导致宇称禁戒的放宽。 此时Gd0.92-xLixTaO4∶Eu3+0.08材料不仅结晶性能较好, 而且Gd2O3和Ta2O5杂相也相对较少, 故而发光增强最为明显。

采用溶胶凝胶法制备摩尔分数为x(Er3+)=0.1% Er3+,x(Li+)=0-2% Li+共掺杂TiO2粉末。800 ℃烧结Li+共掺杂促进掺Er3+:TiO2由锐钛矿向金红石相转变,900 ℃和1000 ℃烧结Er3+-Li+:TiO2均为单一金红石相。976 nm激光激发下Er3+-Li+:TiO2均获得中心波长为526 nm和550 nm的绿色和663 nm的红色上转换发光,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程。随着Li+共掺杂浓度逐渐增大,800 ℃烧结Er3+-Li+:TiO2上转换发光强度逐渐减小,900 ℃烧结发光强度先增加后减小,1000 ℃烧结发光强度显著增强。不同烧结温度下Li+共掺杂对Er3+所处晶体场对称性的改变导致上转换发光强度随Li+共掺杂浓度增加出现不同的变化规律。结果表明,Li+共掺杂可有效提高Er3+:TiO2上转换发光强度。