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用于植物栽培发光二极管的新型Ca2GdTaO6:Mn4+,M (M = Li+, Na+, K+, 和 Mg2+)红色荧光粉:合成与发光性能
摘要: 近期,由于Mn4+激活的红色荧光粉具有令人满意的发光性能且成本低廉,正成为室内植物栽培用发光二极管中极具潜力的色转换材料。本研究通过空气环境下的高温固相反应法,成功合成了一种新型Mn4+激活的双钙钛矿型Ca2GdTaO6荧光粉。该材料在250-600nm范围内呈现双峰激发带(分别位于355nm和496nm),并在355nm激发下因Mn4+的2Eg→4A2g自旋禁阻跃迁(650-750nm范围)产生峰值676nm的强红光发射。研究考察了浓度依赖性发光特性,确定Ca2GdTaO6基质中Mn4+最佳掺杂浓度为0.004,其浓度猝灭机制源于Mn4+离子间的偶极-偶极相互作用。当355nm激发时,Ca2GdTaO6:0.004Mn4+荧光粉的内量子效率高达33%。此外,Ca2GdTaO6:Mn4+的衰减寿命随Mn4+浓度增加呈合理下降趋势。研究还探讨了电荷补偿剂(Li+、Na+、K+和Mg2+共掺杂)对Ca2GdTaO6:Mn4+荧光粉发光性能的影响。
关键词: 室内植物栽培,Ca2GdTaO6,Mn4+,双钙钛矿,发光性能,红色荧光粉
更新于2025-11-20 15:33:11
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掺杂Dy3+的Sr2CaWO6单组份白光发射
摘要: 采用传统高温固相法合成了一系列具有双钙钛矿结构的Dy3?离子掺杂Sr?CaWO?荧光粉。研究发现Dy3?与基质晶格间存在显著能量传递,通过调节Sr?CaWO?中Dy3?离子掺杂浓度可改变449 nm(蓝)、499 nm(青)、599 nm(橙)、670 nm(红)和766 nm(红外)发射峰强度。通过调控Dy3?离子浓度可实现该荧光粉相关色温的调节。当Dy3?最佳掺杂量为1.00 mol%时,在310 nm激发下发射出色坐标(0.34, 0.33)的白光,从而在Dy3?掺杂Sr?CaWO?中实现了单一组分白光发射。
关键词: 双钙钛矿、能量传递、白光发射、光致发光
更新于2025-11-20 15:33:11
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基于组分调制的BaLaMg(Sb, Nb)O6:Eu3+双钙钛矿红色荧光粉的结构演变与发光增强
摘要: 成功制备了一系列BaLaMgSb1-xNbxO6:Eu3+双钙钛矿红色荧光粉。通过X射线衍射和Rietveld精修分析确定了物相信息和详细结构参数。讨论了La3+/Eu3+与Sb5+/Nb5+的配位变化以阐明B位离子掺杂对晶格变化的影响。展示了发光性能、激发和发射光谱,揭示了Nb5+离子掺杂的优势。通过紫外-可见漫反射光谱揭示了电荷转移带激发下发射强度降低的原因。此外估算了带隙能量以阐明增强强度(λex=395和465nm)与Nb5+浓度之间的关系。通过I(615)/I(590)强度比分析了晶格对称性变化。研究了热猝灭特性,并基于电离过程详细讨论了猝灭机制。
关键词: 白光LED,结构变异,热猝灭机制,双钙钛矿
更新于2025-09-23 15:23:52
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源自单/双钙钛矿杂化材料的多活性位点实现高效水氧化
摘要: 析氧反应(OER)在水分解应用中起着关键作用,是实现可持续能源未来的极具竞争力的方案。因此,设计高活性且耐用的OER电催化剂至关重要。本文通过固相反应法合成了一种由双钙钛矿和单钙钛矿结构组成的混合电催化剂Ba?Co?.?Mo?.??Nb?.??O?-δ(记为BC1.5MN)。作为OER电催化剂测试时,BC1.5MN在过电位400 mV下达到10 mA cm?2的电流密度,起始过电位为260 mV,塔菲尔斜率为70 mV dec?1,性能优于贵金属氧化物IrO?催化剂。计时电流法和循环伏安研究表明,该电催化剂在碱性溶液中具有优异的耐久性。这种单/双钙钛矿混合结构衍生的多活性位点协同效应,使其成为碱性溶液中活性最高的钙钛矿基OER电催化剂之一。
关键词: 混合,析氧反应,双钙钛矿,单钙钛矿,电子结构
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用第一性原理方法研究双钙钛矿氧化物Pb2ScMO6(M = Ta, Sb)的电子和光学性质
摘要: 本研究采用全势线性缀加平面波模型,系统研究了双钙钛矿氧化物Pb2ScMO6(M = Sb, Ta)的电子和光学性质。计算同时使用了广义梯度近似和修正的Becke-Johnson势。结果表明,氧原子是价带态密度最大值的来源,而钪原子则主导了导带态密度的峰值。研究还计算了这些体系的介电常数、吸收系数和反射率。结果显示这两种双钙钛矿均具有宽禁带特性,表明其具有绝缘半导体性质。
关键词: 光子能量、能量、电介质、双钙钛矿、态密度、带隙
更新于2025-09-23 15:23:52
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新型磷光体Sr9La2W4O24:Sm3+, Eu3+的可调谐光致发光与能量传递及其在近紫外白光LED中的应用
摘要: 采用高温固相反应法合成了具有双钙钛矿钨酸盐结构的新型橙红色荧光粉Sr9La2W4O24:xSm3+和Sr9La2W4O24:0.15Sm3+, yEu3+。X射线衍射图谱表明制备的荧光粉为纯四方相,扫描电镜图像显示其具有一微米直径的长串状结构。在近紫外光激发下,Sm3+和Eu3+离子激活的Sr9La2W4O24荧光粉在橙红色区域呈现特征发射,且通过增加Eu3+离子浓度可使Sr9La2W4O24:0.15Sm3+, yEu3+荧光粉的发光颜色从橙色调节至红色,显示出作为固态照明LED用橙红色发射荧光粉的应用潜力。Sr9La2W4O24:xSm3+荧光粉中Sm3+离子的最佳掺杂浓度约为15 mol%。研究了Sm3+向Eu3+的能量传递过程,浓度猝灭的主要机制为偶极-偶极(d-d)相互作用。
关键词: Sm3?、磷光体、能量传递、双钙钛矿、Eu3?、白光LED
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种新型双钙钛矿LiLaMgTeO6:Mn4+远红光荧光粉用于室内植物栽培白光LED:晶体与电子结构及光致发光特性
摘要: 深红色发射的Mn??激活氧化物荧光粉因其潜在的室内植物栽培LED应用而成为研究热点。本文首次采用高温固相反应法制备了新型双钙钛矿LiLaMgTeO?:Mn??荧光粉,并通过X射线衍射(XRD)和Rietveld精修确定了其晶体结构?;赩ASP的密度泛函理论(DFT)计算揭示了LiLaMgTeO?基质材料的带隙与电子结构特征。该荧光粉在紫外或蓝光激发下呈现优异稳定性,在540-800 nm范围发射明亮的远红光(峰值位于708 nm),与植物光敏色素PFR的吸收带完美匹配,显示出提升植物生长的应用潜力。最佳Mn??掺杂浓度约为0.6 mol%。此外,研究设计了一种由365 nm芯片搭配本荧光粉及商用绿/蓝荧光粉组成的白光LED器件用于室内植物栽培。结果表明,LiLaMgTeO?:Mn??荧光粉在植物栽培用白光LED领域具有重大应用前景。
关键词: 远红光发射、光敏色素、双钙钛矿、发光二极管、热稳定性、室内植物栽培
更新于2025-09-23 15:21:01
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Cs2AgSb1-yBiyX6(X:Br,Cl;0 ≤ y ≤ 1)双钙钛矿纳米晶体的胶体合成与载流子动力学
摘要: 合成了一系列无铅双钙钛矿纳米晶:Cs2AgSb1-yBiyX6(X:Br、Cl;0≤y≤1)。其中,Cs2AgSbBr6纳米晶是一种尚未见块体材料报道的新型双钙钛矿材料?;旌螦g-Sb/Bi纳米晶在胶体溶液中的稳定性优于Ag-Bi或Ag-Sb纳米晶。飞秒瞬态吸收研究表明电荷载流子弛豫过程中存在两个显著的快速捕获过程:分别由巨大激子-声子耦合导致的内禀自捕获(1~2皮秒)和表面缺陷捕获(50~100皮秒)主导。在高泵浦通量下观察到慢速热载流子弛豫现象,并探讨了其可能的机制。
关键词: 纳米晶体,双钙钛矿,载流子-声子耦合,热载流子冷却,陷阱态
更新于2025-09-23 15:19:57
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Cs?AgSb???Bi?X?(X:Br,Cl;0 ≤ y ≤ 1)双钙钛矿纳米晶体的胶体合成与载流子动力学
摘要: 合成了一系列无铅双钙钛矿纳米晶:Cs2AgSb1-yBiyX6(X:Br、Cl;0≤y≤1)。其中,Cs2AgSbBr6纳米晶是一种尚未见块体材料报道的新型双钙钛矿材料。与Ag-Bi或Ag-Sb纳米晶相比,混合Ag-Sb/Bi纳米晶在胶体溶液中表现出更强的稳定性。飞秒瞬态吸收研究表明电荷载流子弛豫过程中存在两个显著的快速俘获过程,分别由巨大的激子-声子耦合导致的内禀自俘获(1~2皮秒)和表面缺陷俘获(50~100皮秒)主导。在高泵浦光强下观察到慢速热载流子弛豫现象,并对其可能的机制进行了讨论。
关键词: 纳米晶体,双钙钛矿,载流子-声子耦合,热载流子冷却,陷阱态
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有高色纯度的新型高发光双钙钛矿Ca2GdSbO6:Eu3+红色荧光粉用于白光LED:合成、晶体结构与光致发光性能
摘要: 制备高性能白光发光二极管(LED)需要高效红色发光荧光粉。本文报道了一种新型高效率、热稳定性良好的Eu3?激活Ca?GdSbO?双钙钛矿红色荧光粉,适用于暖白光LED。采用高温固相反应法合成了系列不同Eu3?掺杂浓度(x=0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7和0.8)的Ca?Gd(1-x)EuxSbO?红色荧光粉。在396 nm近紫外光激发下,这些荧光粉因Eu3?离子的5D?→7F?跃迁呈现峰值位于612 nm的强红色发射。当Eu3?掺杂浓度x=0.5时发光强度最强,计算得出Eu3?激活剂间临界距离为7.97 ?,浓度猝灭机制源于Eu3?离子的偶极-偶极相互作用。最佳Ca?Gd?.?Eu?.?SbO?荧光粉的CIE色坐标为(0.6629, 0.3367),对应色纯度约94.9%。值得注意的是,该荧光粉展现出优异的73%内量子效率及良好热稳定性,在423 K时的发射强度仍保持303 K初始值的73%。最终通过将商用蓝色发光BaMgAl??O??:Eu2?与自制红色Ca?Gd?.?Eu?.?SbO?荧光粉混合涂覆于395 nm LED芯片上,制备出原型白光LED器件。在20 mA驱动电流下,器件呈现明亮暖白光,CIE色坐标(0.3888, 0.3943),相关色温3911 K,显色指数88.4。结果表明,这种新型Ca?Gd?.?Eu?.?SbO?红色荧光粉可作为白光LED的潜在色转换材料。
关键词: 白光LED、光致发光、Ca2GdSbO6、双钙钛矿、Eu3+离子、红色发射荧光粉
更新于2025-09-23 15:19:57