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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 掺杂二价铕的近红外发光二极管用荧光粉

    摘要： 近红外发光材料因其独特的光物理特性，成为光子学、光电子学及生物应用领域的关键组分。虽然过渡金属元素激活的宽带近红外荧光粉已有广泛报道，但通过引入具有4f-5d跃迁的稀土激活剂来发现新一代材料仍具挑战。本研究报道了一种前所未有的荧光粉K3LuSi2O7:Eu2+，其在460 nm蓝光激发下呈现中心波长740 nm、半高宽160 nm的发射带。结合结构与光谱表征发现，二价铕离子选择性占据配位数较低的LuO6和K2O6多面体晶格位点，从而产生意外的近红外发射。所制备的荧光粉转换发光二极管具有作为非可见光源的巨大潜力。本研究为二价铕掺杂无机固态材料的近红外发射提供了设计原则，将启发未来对近红外发光二极管的深入探索。

    关键词： 二价铕，近红外发光材料，4f-5d跃迁，发光二极管，荧光粉

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过工程化阳离子空位提升Ca??Al??Zn?O??:Mn??磷光体在LED植物灯中的发光性能

    摘要： 近年来，由于锰离子（Mn4+）掺杂荧光粉的远红光发射能与植物色素吸收光谱良好匹配，其在室内植物栽培领域受到广泛关注。然而，许多Mn4+掺杂荧光粉仍面临发光效率低和热稳定性差等挑战。通过阳离子空位工程是解决这些问题的有效途径。本研究采用燃烧法成功合成了Ca14-xAl10Zn6-yO35:Mn4+荧光粉，基于电荷补偿机制调控Ca2+和Zn2+空位使该荧光粉发光强度显著提升，其中Ca2+与Zn2+空位的最佳掺杂量均为0.3。缺陷形成伴随的晶格畸变能有效驱动激发态声子陷阱，通过减少非辐射跃迁降低能量损耗，从而通过阳离子空位工程同步改善了该荧光粉的热稳定性。此外，该材料可被蓝光有效激发，并通过Mn4+自旋禁阻的2E→4A2跃迁呈现远红光发射。研究表明，Ca14-xAl10Zn6-yO35:Mn4+荧光粉在室内植物栽培领域具有巨大应用潜力。

    关键词： 缺陷、阳离子空位、LED植物照明、荧光粉、电荷补偿

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过结合上转换与等离子体散射提升纹理硅太阳能电池的性能

    摘要： 本文通过实验论证了将含镱/铒掺杂氧化钇基荧光粉的上转换(UC)层与含铟纳米粒子(In-NPs)的等离子体散射层相结合，在提升纹理化硅太阳能电池光伏性能方面的优势。采用室温光致发光测量表征了镱/铒掺杂荧光粉的光学发射特性，通过激光二极管(波长1550 nm)照射下的光学显微镜图像和光电流-电压曲线，分析了该荧光粉的上转换发光特性?；谖舛群屠⑸淦拦懒祟髂擅琢Ｗ拥牡壤胱犹逍в?。从光学反射率、外量子效率和光伏性能三方面评价了纹理化太阳能电池的性能表现。研究针对含不同浓度镱/铒掺杂氧化钇基荧光粉上转换层的电池(含/不含该层)以及同时集成上转换层与等离子体散射层的电池进行了系统分析。实验结果表明：结合上转换层与等离子体散射层的纹理化硅太阳能电池绝对转换效率(15.43%)显著优于仅含上转换层的电池(14.94%)和参照电池(14.45%)。

    关键词： 等离子体散射、上转换、铟纳米粒子、荧光粉、光伏性能、氧化钇

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 溶胶-凝胶法合成的Ag-Dy共掺杂二氧化硅磷光体的结构表征与光致发光性能

    摘要： 采用溶胶-凝胶法合成了单一掺银、掺镝及银镝共掺的二氧化硅基质块体样品。通过X射线衍射仪、紫外-可见-近红外光谱仪（UV-VIS-NIR）、傅里叶变换红外光谱仪、光致发光（PL）激发与发射光谱等技术对基质进行表征。高分辨透射电镜证实：在银掺杂和银镝共掺的二氧化硅基质中存在平均粒径约10-15纳米的精细球形银纳米颗粒（NPs）。UV-VIS-NIR光谱显示，这些基质除具有位于410和452纳米的银纳米颗粒表面等离子体共振吸收带外，还存在源于Dy3?活性中心的吸收峰。研究对比了材料的紫外激发光致发光特性，在365纳米紫外激发下，银镝共掺二氧化硅基质呈现经CIE色度坐标计算评估的近白光发射——该白光由显著的黄光与蓝光发射适当组合实现。电子自旋共振谱揭示了银的顺磁自旋态，这可归因于分散于二氧化硅网络中的超细银纳米颗粒的量子尺寸效应。结果表明，银镝共掺二氧化硅荧光粉有望作为紫外LED芯片用白光发射荧光材料。

    关键词： 溶胶-凝胶法、透射电子显微镜、表面等离子体共振、荧光粉、白光LED、光学带隙

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 用于3D打印的新型发光PLA/MgAl2O4:Sm3+复合长丝

    摘要： 本研究利用聚乳酸（PLA）和掺杂钐的镁铝酸盐荧光粉（MgAl2O4:Sm3+）制备了用于3D打印的发光生物塑料复合长丝。该荧光粉采用金属络合物分解法合成，所得粉末经3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性以提升与PLA基体的相容性。未处理与处理后的荧光粉均呈现Sm3+离子的特征光致发光（PL）峰。通过挤出工艺制备了含不同比例荧光粉（0、1、2、3和4 phr）的PLA复合长丝。差示扫描量热法（DSC）测试表明，荧光粉填料降低了PLA的玻璃化转变温度（Tg）、结晶温度（Tc）和熔融温度（Tm）。PL测量显示3D打印样品的发光特性与荧光粉粉末相似，且发光强度随荧光粉比例增加而增强。该荧光粉不仅赋予材料发光性能，还提升了复合材料力学性能。此外，表面改性通过系列力学测试证实可改善复合长丝的机械性能。

    关键词： 聚合物复合材料，3D打印，掺杂钐的镁铝尖晶石，聚乳酸，荧光粉

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 一步水热法合成具有固态光致发光特性的碳点-聚合物复合材料

    摘要： 碳点（CDs）及CDs-聚合物复合材料通过水热法一步合成，以六亚甲基四胺和聚碳酸酯为前驱体。系统研究了其光学特性及作为固态磷光体在白光发光二极管（LED）中的应用。CDs溶液在蓝光照射下呈现强黄色发射，并具有激发波长无关的发光行为。由于前驱体聚合反应，CDs-聚合物复合材料实现了一步合成。干燥后的CDs-聚合物复合粉末展现出优异的光学稳定性且未观察到荧光猝灭现象。在浅蓝光照射下，该粉末呈现宽谱黄色发光（峰值波长550 nm，光致发光量子产率14.86%）。实际应用方面，采用该粉末包覆455 nm蓝光LED成功实现了稳定白光发射。本研究为通过简易、低成本、低温水热法制备CDs-聚合物复合材料，以及开发基于浅蓝光LED与无金属磷光体的白光LED提供了重要参考。

    关键词： 白光发光二极管（LED）、荧光粉、固态光致发光、水热法、碳材料、发光

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 从废弃荧光灯磷光涂层中浸出稀土金属

    摘要： 由稀土金属（REM）化合物制成的荧光粉效率极高。荧光灯（FL）达到使用寿命后，需回收此类材料以提取稀土金属。本研究聚焦于从荧光粉中浸出稀土金属的工艺。通过端部切割-推送法从废弃直管荧光灯中回收荧光粉。在对荧光粉进行详细表征后，研究了浸出剂、浓度、温度和矿浆密度等参数的影响，以确定最佳浸出条件。使用9%（体积比）硫酸，在70°C、4小时和10%（重量比）矿浆密度条件下，可从荧光粉中浸出98.6%（重量比）钇和96.2%（重量比）铕。产生的残渣用54%（体积比）盐酸处理，在90°C、2小时和10%（重量比）矿浆密度条件下，可浸出98.9%（重量比）镧、98.2%（重量比）铈和96.5%（重量比）铽。同时开展了浸出反应的动力学研究。

    关键词： 荧光粉、浸出、废物回收、稀土金属、荧光灯

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 一种用于场发射显示器的新型Li?CaSi?N?:Eu2?橙红色荧光粉

    摘要： 寻找具有高效、低饱和特性及良好稳定性的合适荧光粉一直是场发射显示器（FEDs）发展的关键问题。本研究通过固相反应法制备了一种新型Li2CaSi2N4:Eu2+橙红色荧光粉，并详细研究了其阴极射线发光（CL）特性以探索其在FEDs中的应用潜力。在低电压电子束激发下，该荧光粉在500-700纳米范围内呈现强烈的橙黄色发光，这源于Eu2+离子的4f65d→4f7电子跃迁。研究详细考察了Eu2+掺杂浓度、灯丝电流、加速电压和轰击时间对Li2CaSi2N4:Eu2+ CL发光的影响。结果表明，该荧光粉具有强烈的橙红色发光、无饱和效应且优异的抗退化性能，显示出其在全彩FEDs中的潜在应用价值。

    关键词： Li2CaSi2N4:Eu2+，阴极射线发光，荧光粉，场发射显示器

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 紫外激发下掺铒Ba2CaWO6黄绿色荧光粉的结构与光致发光特性

    摘要： 采用传统固相反应法在空气中1250°C合成了不同Er3?掺杂浓度的双钙钛矿Ba?CaWO?荧光粉，通过X射线衍射分析(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和光致发光测量进行表征。在314nm（对应电荷转移带）和378nm（对应稀土激发）激发下，观察到566nm（?S?/?→?I??/?）的强绿色发射和680nm（?F?/?→?I??/?）的弱红色发射。电荷转移激发下Ba?CaWO?:xEr3?样品的Er3?发射峰强度显著高于稀土激发。这源于WO???向Er3?的高效能量传递。当Er3?离子掺杂浓度为0.08wt%时，Ba?CaWO?荧光粉呈现最大发射强度。计算得出Er3?离子间临界能量传递距离为15.18?，猝灭机制源于偶极-偶极相互作用?；贓r3?能级图讨论了能量传递机制，通过荧光衰减分析确定辐射寿命，并根据发射光谱计算CIE色坐标。结果表明Ba?CaWO?:Er3?荧光粉可作为显示应用中紫外激发的黄绿色荧光粉潜在候选材料。

    关键词： Ba2CaWO6、荧光粉、光致发光、Er3+、黄绿色发射、能量传递

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 通过添加电荷补偿剂Na+增强Ba<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>:Eu<sup>3+</sup>的红色发射

    摘要： 通过固相反应法制备了Ba2.96(PO4)2:0.04Eu3+ (S1)和Ba2.92Na0.04(PO4)2:0.04Eu3+ (S2)荧光粉。对其物相和发光性能进行了表征。结果表明，该荧光粉颗粒在395 nm激发下发射出强烈的红光。两种荧光粉均可被紫外和蓝光有效激发，其发射光谱主要由591 nm和611 nm两个发射峰组成?；诜⑸涔馄准捌浠示褰峁?，讨论了Eu3+离子在Ba3(PO4)2基质中的晶格占位情况。通过在S1荧光粉中引入电荷补偿剂Na+，其发光强度得到增强，表明S2可作为紫外LED应用中极具前景的红色发光荧光粉。

    关键词： 电荷补偿器、正磷酸钡、荧光粉、发光、光致发光

    更新于2025-09-09 09:28:46