陕西科技大学 材料科学与工程学院, 西安 710021
SiAlON基荧光粉因其优异的化学和物理稳定性, 成为近年来发光领域的一个研究热点, 尤其在LED等领域, 受到研究者的热切关注。稀土掺杂SiAlON基荧光粉体有望成为新一代照明光源。由于缺乏青色光发射, 往往会造成显色性能不足。本研究通过传统高温固相法合成了β-Si5AlON7:Eu荧光粉, 采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等研究了其结构、形貌、元素和价态。通过光谱仪表征了样品的激发光谱以及发射光谱的波长范围并测试了热猝灭性能, 发现激发波长覆盖紫外至蓝色光区域, 并且发射光谱显示出典型的Eu2+跃迁的宽谱。在300 ℃下, 样品的发射光强度依然可达到室温强度的40%左右, 热激活活化能(Ea)达到了3.7 eV, 相比较商用YAG:Ce3+(YAG)荧光粉, 热稳定性有一定的提升。在与蓝色芯片复合后成功制备了高显色（显色指数Ra=87）的白色发光LED, 对应的色温也达到了暖白光范围(CCT=4501 K)。本研究实现了SiAlON基青色发射, 获得了热稳定性较为优异的荧光粉, 在发光的可持续性能上也比商用YAG有明显优势。
SiAlON 白光LED 稀土 离子掺杂 荧光材料 SiAlON white LED rare earth ions doping fluorescent material
1 中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266000
2 齐鲁工业大学（山东省科学院）海洋仪器仪表研究所，山东 青岛 266000
近年来，基于新型荧光材料制备的荧光型光纤传感器由于具有发光强、灵敏度高、能够实时监测、操作简单等优点，在海洋环境、水质监测以及血液分析等领域都有着广泛的应用。本文论述了荧光型光纤传感器在溶解氧、pH和二氧化碳检测领域的最新研究进展，总结了不同类型荧光材料的检测机理、优缺点以及主要性能参数。最后，结合当前荧光型光纤传感器面临的问题与挑战对未来的发展方向进行了分析与展望。
光纤光学 光纤传感器 溶解氧 pH 二氧化碳 荧光材料 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1700004
南宁师范大学 化学与材料学院, 广西天然高分子化学与物理重点实验室, 广西 南宁 530001
以柠檬酸与壳聚糖为主要原料, 以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为偶合剂, 合成了一种壳聚糖衍生物(CS-g-CA)。然后将CS-g-CA与掺杂试剂N-(2-羟乙基)-乙二胺通过水热法合成了壳聚糖衍生物聚合物碳点(P(CS-g-CA)Ds)。采用荧光光谱、紫外光谱、透射电镜对P(CS-g-CA)Ds进行了表征和性能测试。结果表明该聚合物碳点具有良好的荧光性能, 有较高的量子产率(54.7%)和较长的荧光寿命(13.12 ns)。将P(CS-g-CA)Ds应用于金属离子检测中, 发现P(CS-g-CA)Ds对Pd2+有良好的选择性, 其检测极限为63.3 nmol/L。通过紫外吸收光谱、荧光寿命以及不同温度下猝灭常数的测定研究了Pd2+对P(CS-g-CA)Ds的荧光猝灭机制, 结果均表明其猝灭机制为静态猝灭。
壳聚糖 聚合物碳点 荧光材料 离子检测 chitosan polymer carbon dots fluorescent material ion detection Pd2+ Pd2+
1 沈阳师范大学 化学化工学院, 辽宁 沈阳 110034
2 中国科学院长春应用化学研究所 稀土资源利用国家重点实验室, 吉林 长春 130022
采用高温固相法合成了一种新型近红外发光材料Mg2-xSnO4∶xCr3+。利用X射线粉末衍射仪对样品的结构进行了表征, 证明所得到的荧光粉具有单一尖晶石结构, 掺杂离子的加入并没有改变晶体结构。利用荧光光谱和荧光衰减光谱对荧光粉的发光性质进行了研究。当被470 nm的蓝光激发时, 荧光粉在700 nm处出现一个尖锐的发射峰(R锐线)和中心发射在750 nm处的宽带发射峰, 分别归属于Cr3+的2E→4A2和4T2(4F)→4A2跃迁。研究不同浓度Cr3+掺杂对样品发光性质的影响, 发现样品的发光强度随着Cr3+浓度的增加而增大。当Cr3+掺杂浓度x=0.02时达到最大值, 之后出现发光强度的猝灭, 猝灭机理为多极相互作用。样品的荧光寿命随着Cr3+掺杂浓度的增大逐渐减小, 从而证明Cr3+之间存在着能量传递现象。Mg2-xSnO4∶xCr3+系列荧光粉还表现出了近红外长余辉发光性质。
近红外发光 荧光材料 光谱性质 余辉 Mg2SnO4 Mg2SnO4 near infrared luminescence fluorescent material optical properties afterglow
天津工业大学 电气工程与自动化学院, 天津 300387
LED作为新兴光源,与传统的白炽灯光源相比,具有很大的优势。衡量其荧光材料发光性能的一个重要参数就是量子效率。为了准确地测量荧光材料的量子效率,提出了一种基于半积分球装置的量子效率测量系统。该系统采用了中心波长为465 nm的蓝光LED芯片作为激发光源,与直径为150 mm的半积分球和直径为150 mm、中心孔直径为8 mm的平面反射镜搭配使用,运用光纤和线阵CCD光谱仪采集光谱数据,并进一步计算出量子效率。为了验证系统的有效性,分别采用两种不同的荧光材料对测量系统进行测试,测量结果与厂商所给的数值基本一致。实验结果表明,该测量系统能有效地评估LED中荧光材料的发光性能。
荧光材料 量子效率 测量系统 fluorescent material quantum efficiency LED light-emitting diode measurement system
1 沈阳师范大学 化学与化工学院, 辽宁 沈阳110034
2 中国科学院长春应用化学研究所 稀土资源利用国家重点实验室, 吉林 长春130022
通过高温固相法合成了一系列Ba3Y4-xO9∶xDy3+荧光粉材料。利用X射线粉末衍射、荧光光谱和荧光寿命对样品进行了表征。实验表明，样品的激发光谱由一系列线状峰组成，峰值分别位于328，355，368，386，427，456，471 nm。在355 nm激发下，荧光粉在490 nm(4F9/2→6H15/2)和580 nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射，发射光谱的色坐标位于黄光区域。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发光性质的影响，发现样品的发光随着Dy3+浓度的增大而增强，但光谱形状基本保持不变，表明Dy3+占据了基质中低对称性的Y3+格位。当Dy3+摩尔分数x=0.08时出现发光强度猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。样品的发光寿命随着Dy3+浓度的增大逐渐减小，进一步证明了Dy3+离子之间存在着能量传递现象。Ba3Y4O9∶Dy3+荧光粉的发光位于黄光区域，有较好的热稳定性，是潜在的白光LED用荧光粉材料。
黄光 荧光材料 光谱性质 Ba3Y4O9 Ba3Y4O9 yellow light fluorescent material optical properties
内江师范学院化学化工学院, 四川 内江 641100
吡唑啉为发光功能基团, 设计并合成了4种新的聚酰胺类高分子化合物, 采用核磁共振氢谱(H 1NMR)和凝胶色谱(GPC)对其结构进行了确证。 进而测定了高分子化合物的液体及固体荧光激发、 发射光谱, 高分子J1, J2和J3具有良好的液体及固体荧光发光能力。 所制备的高分子材料具有良好的成膜能力、 成本低廉、 热稳定性好, 有望在电致发光器件中广泛应用。
吡唑啉 荧光化合物 发射光谱 荧光材料 高分子化合物 Pyrazoline Fluorescent compound Emission spectrum Fluorescent material Polymer
西安理工大学 电子工程系, 陕西 西安 710048
使用蓝、绿、红超薄发光层结构来制备荧光型非掺杂白光器件,其器件结构为ITO/MoO3(5 nm)/TCTA(40 nm)/C545T(1 nm)/TCTA(2 nm)/BePP2(1 nm)/Bphen(2 nm)/DCJTB(1 nm)/Bphen(30 nm)/LiF(1 nm)/Al(1 000 nm).白光器件的最大发光亮度和电流效率分别为16 154.73 cd/m2和11.58 cd/A.在电压为 7 V时,器件的色坐标为(0.322 2,0.335 1),而且色坐标在大的电压变化范围内的变化值仅为(0.017 4,0.002 9). 与掺杂结构的白光器件相比,超薄发光层结构的白光器件拥有高的电流效率和稳定的电致发光光谱,原因是超薄发光层结构的载流子捕获效应能使激子有效限制在复合区域内.
有机半导体 荧光材料 超薄发光层 白光有机发光器件 organic semiconductor fluorescent material ultrathin emitting layer white organic light-emitting devices
西安理工大学 电子工程系, 陕西 西安710048
以荧光材料BePP2结合量子阱作为蓝光发射层, 磷光材料GIrl和R-4B掺入到混合双极性主体材料CBP∶Bphen中分别作为绿、红发光层并且在红绿发光层中引入间隔层TPBI, 组合得到发白光的混合型有机发光器件。其中量子阱是以BePP2作为势阱、TCTA为势垒。结果表明: 当势垒层数为2时, 器件的最大发光亮度和电流效率分别为21 682.5 cd/m2和23.73 cd/A; 当电压从7 V增加到14 V时, 色坐标从(0.345,0.350)变化到(0.340,0.342)。与无量子阱结构的参考器件相比, 势垒层数为2的器件的最大功率效率为8.07 lm/W, 色坐标变化相对最小为±(0.005,0.008), 还有一个高的显色指数83。
有机半导体 磷光材料 荧光材料 量子阱 白光有机发光器件 organic semiconductor phosphorescent material fluorescent material quantum well white organic light-emitting devices
