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Sr2+置换对Eu2+掺杂钙长石晶体结构和光谱特性的影响

赵文光 , 田一光 , 张乔 , 王飞

中国稀土学报

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了Ca0.955-xSrxAl2Si2O8:Eu2+(x=0~0.9)系列荧光粉,研究了Sr2+置换Ca2+对晶体结构和光谱特性的影响.Sr2+进入CaAl2 Si2O8晶格与Ca2+发生类质同相替代形成连续固溶体,物相从CaAl2Si2O8相(Triclinic,P1)逐渐转换为SrAl2 Si2O8相(Monoclinic,I2/c),晶胞参数a,b,c和晶胞体积都随Sr2+置换量呈线性增加,a,β卢和γ在置换量为0.1-0.7区间缓慢减小,超过0.7后呈线性急剧减小.位于250-410 m区间的宽带激发光谱由4个激发峰构成,表观峰值位于356nm.Eu2+占据两种格位形成两个发光中心,分别产生430和468 nm发射,宽带发射光谱位于390~550nm区间,呈现近白色发光.控制Sr2+含量可使表观发射峰位置在408~434nm之间移动,强度随Sr2+含量增加而增强.

关键词: 白光LED , 荧光粉 , 硅酸盐 , 固溶体 , Eu2+

CaLa4Si3O13:Eu3+红色荧光粉制备条件优化及助熔剂作用研究

巩仕星 , 田一光 , 张乔 , 王飞 , 王孟有 , 陈立伟

中国稀土学报

采用高温固相法制备了CaLa4Si3O13:Eu3+红色荧光粉,研究了助熔剂总量、Li和B物质的量之比、烧成温度对发光性能的影响.以Eu3+的5D0-7F2发射强度为指标得出的最佳制备条件为:硼锂双助熔剂B和“物质的量之比为1∶1,总量为0.4mol· mol-,950℃预烧150 min,1150℃,240 min烧成.硼组分进入晶格置换硅,使晶胞参数a,c和晶胞体积V均逐渐减小,提高电/磁偶极跃迁强度比和总发光强度.助熔剂总量达到0.24 mol·mol-后,进入基质的硼趋于饱和.硼组分起到助熔剂和基质组分置换双重作用.

关键词: LED , 荧光粉 , 硅酸盐 , 氧磷灰石 , 助熔剂 , 稀士

SrAl2Si2O8:Eu2+蓝色荧光粉制备条件优化及助熔剂作用研究

王飞 , 田一光 , 张乔 , 赵文光

硅酸盐通报

采用高温固相法在弱还原气氛下制备SrAl<,2>Si<,2>O<,8>:Eu<,2+>系列荧光粉,研究了预烧温度、预烧时间、烧成温度和助熔剂用量对发光性能的影响;正交试验得出最佳制备条件为:经1050℃预烧180min,在1300℃,240min烧成,硼酸加入量6.0wt%.XRD分析表明,所制得样品属于单斜晶系.激发光谱位于220~400 nm,可拟合成四个峰,表观蜂值位于350nm;发射光谱位于370~600nm,可由406nm和441nm两峰拟合而成,表观峰值位于408nm.随着硼酸用量的增加,试样衍射峰半高宽变窄和强度增强,晶胞参数a、b、c和晶胞体积V减小,硼酸起到助熔剂和基质组分置换双重作用.

关键词: LED , 荧光粉 , 锶长石 , 制备条件 , 助熔剂

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

石维 , 田一光 , 张乔 , 赵财德 , 宋皎皎

中国稀土学报 doi:10.11785/S1000-4343.20130406

采用高温固相反应法在弱还原气氛下制备了Ca2 Y7.9(SiO4)6O2-0.5xFx:Eu0.1(2+,3+)(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.

关键词: 发光 , Eu(Ⅱ,Ⅲ) , 高能级 , 氧磷灰石 , 氟硅酸盐

硼置换铝对CaAl2Si2O8:Eu2+结构和发光特性的影响

王飞 , 田一光 , 张乔 , 赵文光

稀有金属材料与工程

采用高温固相法在弱还原气氛下制备Ca0.955Al2-xBxSi2O8:Eu2+(x=0~0.7)系列荧光粉,研究BⅢ置换AlⅢ对晶体结构和光谱特性的影响.BⅢ以类质同相替代CaAl2Si2O8晶格中的AlⅢ形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c,γ和晶胞体积V呈线性递减,而晶面夹角α,β呈线性递增.荧光激发谱为225~420 nm宽带激发谱,半高宽为112 nm,表观峰位于352 nm,随着BⅢ置换量的增加,半高宽从112 nm减小到95 nm.发射光谱位于370~600 nm,可由423和460 nm两峰拟合而成,表观峰值位于425 nm,随着BⅢ置换量的增加,两拟合峰均线性蓝移,且拟合峰强度比呈线性递减.

关键词: 发光 , CaAl2Si2O8 , 硼置换 , 晶体结构 , Eu2+

Ga3+对Eu2+掺杂钡长石结构和发光特性的影响

王飞 , 田一光 , 张乔 , 赵文光

中国稀土学报

在弱还原气氛下采用高温固相法制备Ba0.955Al2-xGaxSi2O8:Eu2+(x=0~1.0)系列荧光粉,研究Ga3+置换Al3+对晶体结构和光谱特性的影响.Ga3+与Al3+以类质同相替代进入BaAl2Si2O8晶格形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c,β和晶胞体积V均随Ga3+置换量呈线性增加.宽带激发光谱,覆盖范围为230~400 nm,可拟合成4个峰,表观峰值位于330 nm,基本不随Ga3+置换量变化;随着Ga3+置换量的增加,半高宽从93 nm减小至83 nm.发射光谱位于375~560 nm,可由422和456 nm两峰拟合而成,表观峰值位于434 nm,两拟合峰峰位均随Ga3+置换量呈线性红移,且拟合峰强度比呈线性递减.

关键词: 发光 , 硅酸盐 , 钡长石 , 镓置换 , Eu2+

花瓣状Fe3O4/Bi2O3复合粒子的制备及光催化活性?

武元鹏 , 朱春阳 , 张乔 , 周莹 , 林元华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.11.022

用共沉淀法制备的 Fe3 O4纳米粒子作为种子,通过水热法获得了微米尺寸的 Fe3 O4/Bi2 O3复合粒子.X射线衍射和X光电子能谱表征结果说明复合粒子是由Fe3 O4和 Bi2 O3组成.扫描电子显微镜照片表明复合粒子形貌基本呈规则球形,并且具有花瓣状的三维多级结构.以罗丹明B的催化降解实验为模型考察了不同反应组成、不同反应介质、不同反应温度条件下制备的复合粒子的催化活性.结果表明,当反应条件中m(Bi(NO3)3·5H2O)/m(Fe3O4)为1.9 g∶0.2 g,水作反应介质在160℃时,所制备的复合粒子催化活性最高,对罗丹明 B 的降解率达95.4%.降解完成后,用磁铁吸附,Fe3 O4/Bi2 O3很快从体系中分离,可以重新催化降解罗丹明B,实现磁场控制的循环催化.实验发现,Fe3 O4/Bi2 O3经6次循环利用后,对罗丹明B的降解率仍达88.5%.

关键词: 共沉淀法 , 水热法 , Fe3O4/Bi2O3复合粒子 , 光催化 , 磁场响应

Ge4+对CaAl2Si2O8∶Eu2+晶体结构和光谱特性的影响

王飞 , 田一光 , 张乔

稀土

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了Ca0.955Al2Si2-xGexO8∶Eu2+(x=0~1.0)系列荧光粉,研究了Ge4+置换Si4+对其晶体结构和光谱特性的影响.Ge4+以类质同相替代CaAl2Si2O8晶格中的Si4+形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c,γ和晶胞体积V随Ge4+置换量呈线性递增;而晶面夹角α和β随Ge4+置换量的增加呈线性递减.荧光激发谱为宽带,位于230nm~420nm,可拟合成四个峰,表观峰值位于351nm;随着Ge4+置换量的增加,半高宽从114nm减小到96nm.发射光谱位于375nm~600nm,可由422nm和458nm两峰拟合而成,表观峰值位于426nm;随着Ge4+置换量Si4+进入基质晶格,造成Eu-O距离变小,发光中心Eu2+所处晶体场增强,5d轨道能级分裂变大,最低发射能级下移,两拟合峰均线性红移.

关键词: 硅酸盐 , 钙长石 , 锗置换 , Eu2+

白光LED用Ca0.955Al2Si2-xTixO8∶Eu2+荧光粉的晶体结构和光谱特性研究

王飞 , 田一光 , 张乔

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.014

通过高温固相法在弱还原气氛下合成Ca0.955Al2Si2-xTix08∶ Eu2+(x =0~1.0)系列试样荧光粉,系统研究了Ti4+置换Si4+对其晶体结构和光谱特性的影响.Ti4+以类质同相替代CaA12Si2O8晶格中的Si4+形成连续固溶体,随着Ti4+置换量的增加,晶胞参数a,b,c,γ和晶胞体积V都呈线性递增,晶面夹角α和β均呈线性递减.Ti4+置换Si4+对晶胞参数c的影响最显著,b其次,a最小.荧光激发谱为宽带,位于225~400 nm,可由280,322,353和382 nm4个峰拟合而成,表观峰值位于351 nm;随着Ti4+置换量的增加,半高宽从115 nm减小到91 nm.发射光谱位于375~600 nm,表观峰值位于426 nm,可由428和458 nm两峰拟合而成并且随Ti4+置换量增加线性红移,Ti4+进入晶格对较长波长发射中心影响较大;Ti4+置换量为1.0 mol时,表观发射峰位从426 nm线性红移至430 nm,半高宽由66 nm增加至80 nm.随着Ti4+置换量Si4+进入基质晶格,造成Eu-O距离变小,使得Eu2+所处的晶体场强度增强,发光中心Eu2+的5d能级分裂增大,造成Eu2+最低发射能级重心下移,两拟合谱峰峰位均呈线性红移.

关键词: 硅酸盐 , 钙长石 , 钛置换 , Eu2+

锗置换硅对SrAl2Si2O8∶Eu2+晶体结构和光谱特性的影响

王飞 , 田一光 , 张乔

兵器材料科学与工程

  通过高温固相合成Sr0.955Al2Si2-xGexO8∶Eu2+(x =0~1.0)系列试样荧光粉,系统研究Ge4+置换Si4+对其晶体结构和光谱特性的影响。Ge4+以类质同相替代SrAl2Si2O8晶格中的Si4+形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c,β和晶胞体积V随Ge4+置换量的增加呈线性递增。荧光激发谱为宽带,位于230~400 nm,可拟合成4个峰,表观峰值位于351 nm处;随着Ge4+置换量的增加,半高宽从105 nm减小到95 nm。发射光谱位于380~600 nm,可由406 nm和441 nm两个峰拟合而成,表观峰值位于407 nm处;随着Ge4+置换Si4+进入基质晶格,造成Eu—O距离变小,使Eu2+所处的晶体场强度增强,发光中心Eu2+的5d能级分裂增大,造成Eu2+最低发射能级重心下移,两拟合谱峰峰位均呈线性红移。

关键词: 发光 , 硅酸盐 , 锶长石 , 镓置换 , Eu2+

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