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磷质页岩的结构、光致发光和介电特性研究
摘要: 本研究对原子矿物勘探与研究局获取的磷块岩样品进行了结构与光谱特性分析,以评估其作为荧光材料的潜在用途。X射线衍射、拉曼光谱及傅里叶变换红外光谱显示,经选矿处理的磷块岩样品主要为单相氟磷灰石[Ca5(PO4)3F,简称FAP],含微量赤铁矿(α-Fe2O3)和方解石(CaCO3)。能量色散X射线荧光分析表明,铀(U)、铕(Eu)、镝(Dy)和铽(Tb)元素取代了FAP晶格中Ca(I)和Ca(II)位点。通过Tauc图计算得出其光学直接带隙降至4.46 eV。光致发光光谱研究表明,在紫外光激发下产生多色发射(红、黄、绿、蓝),这些发光谱源自FAP基质中稀土离子Eu3+、Tb3+以及铀离子U4+和U6+的辐射。掺杂稀土与锕系元素的FAP整体发射位于冷白光区域,对应的国际照明委员会色度坐标为(0.274, 0.317),相关色温达9342 K。此外,该磷块岩在1 kHz频率下具有11的高室温介电常数,显示出其适用于生物传感器的潜力。研究表明,天然磷块岩可作为光学、生物及介电应用的潜在材料。
关键词: 介电研究、光致发光、荧光粉、X射线衍射
更新于2025-09-23 03:06:29
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Bi3+掺杂Ba2Ga2GeO7磷光体的结构微调制及其缺陷导向光学性能的可观调控性
摘要: 我们报道了一种新型Ba2Ga2GeO7:Bi3+荧光粉,其晶体结构中不同铋发射中心产生的宽谱发射几乎覆盖整个可见光区。两个发射峰位始终位于497和611纳米,分别由365和387纳米激发源独立激发。由于发射光谱在极宽范围(260至470纳米)内与激发源紧密相关,发光颜色可轻松从青色调控至红色。采用Ba2Ga2GeO7:0.012Bi3+作为红色组分荧光粉制备的WLED器件显色指数Ra分别达到90.40和91.98。通过分析发现P2(Ga/Ge)位点在烧结过程中易形成空位。当铋浓度固定时,发光强度高度依赖于Ga或Ge空位数量——这些空位有利于形成Bi3+发射中心,为结构微调制提供了新思路。本研究也为理解空位在荧光粉中的作用提供了新见解。
关键词: 发光、铋、颜色可调、白光发光二极管、荧光粉、空位
更新于2025-09-23 12:00:57
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二氧化钛-二氧化硅二元混合包覆SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉作为水性涂料中光致发光颜料的研究
摘要: 经过适当激发后,以水性涂料颜料形式配制的长余辉荧光粉可在移除激发光源后持续发光。本研究采用沉淀法分别研究了TiO2和SiO2对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉的单独包覆及复合包覆效果,并评估了该包覆荧光粉作为水性长余辉涂料颜料的耐水性和光致发光性能。结果表明:目标荧光粉表面成功沉积了TiO2-SiO2复合包覆层;EDS光谱显示TiO2在荧光粉表面的包覆倾向高于SiO2;SEM图像证实包覆荧光粉表面形成了连续均匀的SiO2-TiO2包覆层。XRD分析表明包覆层中TiO2的存在有助于提升平均晶粒尺寸。pH值随时间变化曲线显示,虽然TiO2包覆层提升耐水性的效果略逊于SiO2,但其能有效改善包覆荧光粉的耐水性。TiO2包覆的荧光粉具有最小的余辉亮度衰减,因此被推荐作为水性长余辉涂料的适用颜料。
关键词: 二氧化钛、二氧化硅、颜料、荧光粉、涂料、水性漆
更新于2025-09-23 19:37:14
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多色镨激活荧光粉的发光颜色调制
摘要: 磷光体是一种在受激条件下能发出荧光发光的材料。由于外层电子的屏蔽作用,4f-4f结构的稀土三价离子(RE3+)通常呈现不变的发光颜色。本研究开发了一种多色Pr3+激活磷光体,其Pr3+发光颜色可在红光与白光之间调控。研究表明,这种调控本质上对应于低声子能量基质中Pr3+能级的不同弛豫路径?;诟昧坠馓宓奶匦?,我们制备了多色图像用于防伪应用。
关键词: 稀土,发光颜色,荧光粉,发光
更新于2025-09-24 01:39:30
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Ce3+单掺杂及Ce3+/Tb3+共掺杂Na3LuSi2O7磷光体的发光性能与能量传递研究
摘要: Na3LuSi2O7:Ce3+和Na3LuSi2O7:Ce3+, Tb3+荧光粉通过传统高温固相反应法在弱还原气氛下合成。采用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)发射与激发光谱对合成荧光粉进行表征,系统研究了Ce3+单掺杂及Ce3+/Tb3+共掺杂浓度对Na3LuSi2O7荧光粉结构、发光性能及能量传递的影响。结果表明:基质中Ce3+与Tb3+间的能量传递主要通过偶极-四极机制实现,并通过猝灭浓度法和光谱重叠法计算了离子对临界距离(Rc)。基于优异的PL特性,通过调节激活剂(Ce3+,Tb3+)掺杂浓度,该材料有望成为固态照明与显示领域的理想基质材料。
关键词: 发光,Na3LuSi2O7:Ce3+,Tb3+荧光粉,能量传递
更新于2025-09-24 02:47:14
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新型双钙钛矿荧光粉Ba2GdTaO6:Eu3+的合成及其在白光LED中的光致发光研究
摘要: 通过固相反应法合成了一系列新型双钙钛矿型红色发光荧光粉Ba2Gd1-xTaO6:xEu3+。粉末X射线衍射结果证实了立方钙钛矿相,扫描电子显微镜分别用于评估荧光粉的形貌。紫外-可见吸收的详细研究表明,掺杂Eu3+的Ba2GdTaO6荧光粉在紫外区域具有明显吸收。紫外光(CTB)、近紫外光(394 nm)和蓝光(467 nm)的激发与紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配,并观察到红光发射,这主要归因于Eu3+的磁偶极跃迁(5D0→7F1)和电偶极跃迁(5D0→7F2)。结果表明,Gd3+向Eu3+的能量转移增强了发光。当Eu3+掺杂量超过10 mol%时观察到浓度猝灭。测量了热猝灭,其活化能为0.230 eV。所制备的荧光粉在白光LED中具有潜在应用。
关键词: 白光发光二极管、光学材料、光致发光、荧光粉
更新于2025-09-19 17:13:59
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Na4CaSi3O9:Tb3+, Eu3+用于暖白光LED的能量传递动力学与颜色可调性的机理研究
摘要: 我们提出传统Eu3?、Tb3?掺杂荧光粉中的潜在能量传递过程,并展示了一类新型Eu3?、Tb3?掺杂Na?CaSi?O?荧光粉——其通过优化电子传递能量过程的发光衰减动力学实现。与其它Eu3?、Tb3?掺杂荧光粉相比,所合成的Na?CaSi?O?荧光粉在紫外激发下能通过调节Tb3?/Eu3?掺杂比例实现从绿色到红色的大范围可调发射色。利用真空紫外-紫外-可见光区的精细光谱测量,我们确定了不同4f?电子构型下Eu3?-O2?电荷转移能、4f-5d跃迁能以及Eu3?和Tb3?的4f激发多重态能量。通过发光衰减动力学分析并结合模型模拟,系统研究了共掺样品中Tb3?→Eu3?的能量传递路径,阐明了相关能量传递机制。为验证应用潜力,采用具有高热稳定性的黄色发光NCSO:0.03Tb3?,0.05Eu3?荧光粉与BaMgAl??O??:Eu2?荧光粉及近紫外芯片成功制备了原型白光LED器件。这些发现为通过调控能量传递过程实现和发展多功能高性能荧光粉开辟了新途径,具有重要应用价值。
关键词: 发光、能量传递、荧光粉、发光衰减动力学、稀土
更新于2025-09-19 17:13:59
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可调谐发射荧光粉Ca6Ce2Na2(PO4)6F2:Mn2+/Tb3+用于白光LED:发光、能量传递及高热稳定性
摘要: 通过高温固相法合成了Ca6Ce2Na2(PO4)6F2 (CCNPF):Mn2+, Tb3+。体系中存在显著的Ce3+→Mn2+和Ce3+→Tb3+能量传递,传递效率分别为92%和66%,且通过Reisfeld近似法和光谱重叠法证实其传递机制为偶极-偶极相互作用。CCNPF:0.10Mn2+, 0.10Tb3+可产生白光,其色坐标为(0.320,0.254),相关色温为6503 K,显色指数高达87。此外,该荧光粉表现出良好的热猝灭性能,在423 K时CCNPF中Ce3+、Mn2+和Tb3+的发射强度分别降至298 K时的78%、90%和99%。结果表明CCNPF:Mn2+, Tb3+有望成为白光发光二极管用荧光粉。
关键词: 发光,荧光粉
更新于2025-09-19 17:13:59
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新型绿色发光Ca3Y(PO4)3:Ce3+, Tb3+磷光体用于白光LED的能量传递与热稳定性
摘要: 通过传统固相反应法成功合成了一种新型热稳定性高、发光效率优异的绿色发射Ce3+/Tb3+共掺杂Ca3Y(PO4)3荧光粉。首次研究了Ca3Y(PO4)3:Ce3+, Tb3+样品的能量传递与热猝灭特性。在325 nm激发下,所制样品的发射光谱呈现源自Ce3+ 5d-4f跃迁的蓝光发射带和来自Tb3+ 5D4-7FJ (J=6,5,4,3)能级的绿光发射峰。通过调节Tb3+浓度,由于Ce3+→Tb3+离子的能量传递,样品色坐标可从(0.165, 0.028)调控至(0.301, 0.529)?;谀芗锻技肮┨宸⑸涔馄子胧芴寮し⒐馄椎闹氐治?,证实Ca3Y(PO4)3基质中Ce3+向Tb3+离子的能量传递机制为电偶极-偶极相互作用,其能量传递效率高达81%。此外,根据变温发射光谱测定,423 K下的发射强度仍保持室温(298 K)时的约82%。上述分析表明,这种具有高效能量传递和优异热稳定性的绿色发射Ce3+/Tb3+共掺杂Ca3Y(PO4)3荧光粉可用于荧光转换型白光LED器件。
关键词: 热稳定性、发光性、荧光粉、Ca3Y(PO4)3、能量传递
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于植物生长LED的新型高效深红色发射Ca2LuTaO6:Mn4+双钙钛矿荧光粉
摘要: 深红色发光磷光体对于制备应用于植物生长照明的发光二极管(LED)至关重要。本文报道了一种新型高效的深红色发光Mn4+激活Ca2LuTaO6(CLT)双钙钛矿磷光体。通过传统高温固相反应技术制备了一系列CLT:xMn4+(x=0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mol%)样品,并采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、元素分布图、光致发光激发与发射光谱、衰减曲线、CIE色度坐标、内量子效率(IQE)及温度依赖性发射光谱进行表征。CLT基质结晶为单斜晶系P21/n空间群,其TaO6八面体位点可用于Mn4+掺杂。值得注意的是,在351 nm紫外光激发下,这些CLT:xMn4+磷光体在682 nm附近呈现明亮的深红色发射,CIE色度坐标为(0.7272, 0.2728),半高宽(FWHM)为25 nm。特别地,最优的CLT:0.2%Mn4+样品具有37%的内量子效率及优异的热猝灭抗性(I423K/I303K=47%)。鉴于CLT:0.2%Mn4+深红色磷光体的发射光谱与植物光敏色素PFR的吸收光谱良好匹配,所制备的CLT:0.2%Mn4+磷光体在植物生长LED中展现出巨大应用潜力。
关键词: 深红色发射、荧光粉、发光、双钙钛矿、Mn4+、植物生长照明
更新于2025-09-19 17:13:59