离子掺杂和自激活钡酸盐荧光粉的制备和发光性能研究

《Ce3+离子掺杂石榴石结构的荧光粉的制备与发光性能研究》Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的制备与发光性能研究一、引言随着科技的进步和人们对于显示技术要求的不断提高，荧光粉作为一种重要的光致发光材料，在照明、显示等领域有着广泛的应用。

石榴石结构荧光粉因其独特的物理和化学性质，如高稳定性、良好的发光性能等，备受关注。

本文以Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉为研究对象，对其制备方法和发光性能进行深入研究。

二、实验部分（一）实验材料实验所使用的材料包括石榴石原料、Ce3+离子掺杂剂以及其他必要的化学试剂。

所有材料均需保证纯度，以满足实验要求。

（二）实验设备实验所需设备包括高温炉、研磨机、分光仪等。

（三）制备方法1. 称取一定量的石榴石原料，按照一定比例掺入Ce3+离子。

2. 将掺杂后的原料置于高温炉中，进行高温烧结，使原料充分反应并形成石榴石结构。

3. 将烧结后的产物进行研磨，得到Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉。

（四）性能测试对制备的荧光粉进行发光性能测试，包括激发光谱、发射光谱、色坐标等。

三、结果与讨论（一）制备结果通过上述制备方法，成功制备了Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉。

该荧光粉具有良好的分散性和稳定性，且粒径分布均匀。

（二）发光性能分析1. 激发光谱：该荧光粉的激发光谱覆盖了较宽的波长范围，有利于吸收不同波长的光。

2. 发射光谱：在激发光的激发下，该荧光粉发出明亮的蓝光，色纯度较高。

此外，该荧光粉的发射峰具有较好的对称性，表明其发光性能稳定。

3. 色坐标：该荧光粉的色坐标位于标准蓝光区域内，表明其具有良好的蓝光发射性能。

（三）性能影响因素分析1. Ce3+离子掺杂浓度：随着Ce3+离子掺杂浓度的增加，荧光粉的发光强度先增大后减小。

这是由于适量的Ce3+离子掺杂可以提高发光中心的浓度，从而提高发光强度；但当掺杂浓度过高时，离子之间的相互作用增强，导致发光强度降低。

2. 烧结温度：烧结温度对荧光粉的物相结构和发光性能具有重要影响。

《Cr3+激活石榴石结构近红外荧光粉的发光性能研究》篇一一、引言近红外荧光粉作为一类重要的发光材料，广泛应用于显示、生物医学成像、太阳能光谱响应等各个领域。

石榴石结构作为一种典型的复杂晶体结构，具有丰富的光学性能和化学稳定性，被广泛用于荧光粉的合成和研究中。

本文将针对Cr3+激活石榴石结构近红外荧光粉的发光性能进行研究，探讨其发光机理和性能特点。

二、材料与方法1. 材料本实验所需材料主要包括石榴石结构化合物、Cr3+离子掺杂剂以及合成所需的助溶剂等。

所有原料均需进行提纯处理，以确保荧光粉的纯度和发光性能。

2. 方法（1）合成方法：采用高温固相法合成Cr3+激活石榴石结构近红外荧光粉。

将原料按照一定比例混合，在高温下进行反应，得到荧光粉。

（2）表征方法：采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、光谱分析等手段对合成得到的荧光粉进行表征，分析其晶体结构、形貌、光学性能等。

三、结果与讨论1. 晶体结构与形貌分析通过XRD和SEM分析，我们可以得到Cr3+激活石榴石结构近红外荧光粉的晶体结构和形貌。

结果表明，合成得到的荧光粉具有典型的石榴石结构，晶体结构稳定，形貌均匀。

2. 发光性能研究（1）激发光谱与发射光谱：在近红外光激发下，Cr3+激活石榴石结构近红外荧光粉表现出明显的激发光谱和发射光谱。

激发光谱表明，该荧光粉在特定波长的光激发下具有较高的吸收效率；发射光谱则显示了其近红外光区的强发射峰，表明其具有较高的发光效率。

（2）发光颜色与亮度：通过测量荧光粉在不同激发条件下的发光颜色和亮度，我们可以评估其发光性能。

实验结果表明，Cr3+激活石榴石结构近红外荧光粉具有较高的色彩纯度和亮度，适合用于高要求的显示和成像应用。

（3）发光机理：Cr3+离子的掺杂使得石榴石结构荧光粉在近红外光区表现出较强的发光性能。

Cr3+离子的能级结构使得其在特定波长的光激发下发生电子跃迁，从而产生近红外光发射。

此外，石榴石结构的晶体场环境对Cr3+离子的能级结构和发光性能具有重要影响。

《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究摘要：本文旨在研究稀土离子掺杂的NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备工艺及其发光性能。

通过对比实验，分析了不同制备方法对荧光粉性能的影响，并探讨了稀土离子掺杂浓度与发光性能之间的关系。

实验结果表明，通过优化制备工艺和稀土离子掺杂浓度，可以有效提高荧光粉的发光性能。

一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其具有高纯度、高量子效率和稳定的物理化学性质，在显示技术、光电器件、生物医学等领域具有广泛的应用。

NaYF4及NaY(MoO4)2作为常见的基质材料，其掺杂稀土离子的荧光粉在发光性能上具有独特的优势。

本文将重点研究这两种荧光粉的制备工艺及其发光性能。

二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括NaYF4、NaY(MoO4)2基质材料，稀土离子（如Eu3+、Tb3+等）及其他化学试剂。

所有材料均需符合实验要求，确保纯度和粒度。

2. 制备方法（1）采用高温固相法、溶胶凝胶法和水热法等多种方法制备NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉。

（2）通过稀土离子掺杂，调整荧光粉的发光性能。

3. 发光性能测试使用分光光度计、荧光光谱仪等设备测试荧光粉的发光性能，包括激发光谱、发射光谱及色坐标等。

三、实验结果与分析1. 制备工艺对荧光粉性能的影响（1）高温固相法：制备的荧光粉具有较高的结晶度和良好的发光性能，但制备过程中温度和时间控制较为严格。

（2）溶胶凝胶法：制备过程较为温和，但需要较长的反应时间。

制备的荧光粉具有较好的分散性和发光性能。

（3）水热法：制备的荧光粉粒度较小，但结晶度稍低。

通过优化反应条件，可以提高其发光性能。

2. 稀土离子掺杂浓度与发光性能的关系随着稀土离子掺杂浓度的增加，荧光粉的发光强度先增加后降低。

这是由于当掺杂浓度适中时，稀土离子之间的能量传递效率较高；而过高或过低的掺杂浓度会导致能量损失，影响发光性能。

《Ce3+离子掺杂石榴石结构的荧光粉的制备与发光性能研究》Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的制备与发光性能研究一、引言近年来，荧光粉作为光电子技术的重要部分，因其丰富的物理性质和潜在的应用前景而受到广泛的关注。

石榴石结构的荧光粉由于其出色的发光特性和物理稳定性，已被广泛研究。

Ce3+离子掺杂石榴石结构的荧光粉由于其发光强度高和色度稳定等优点，在显示技术、照明工程和生物成像等领域具有重要应用价值。

本文旨在研究Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的制备工艺及其发光性能，为实际应用提供理论依据。

二、实验材料与方法（一）实验材料本实验所使用的原材料包括：石榴石基质材料、Ce3+离子化合物以及其他必要的掺杂剂。

所有材料均需为高纯度，以确保荧光粉的发光性能。

（二）制备方法采用高温固相法进行荧光粉的制备。

具体步骤包括：原材料的混合、预烧、研磨、再次烧结等过程。

三、制备工艺及参数（一）混合与预烧将原材料按照一定比例混合均匀后，进行预烧处理，以促进原料之间的化学反应。

（二）研磨与烧结预烧后的产物进行研磨，以获得更细的颗粒，然后进行再次烧结，形成石榴石结构。

（三）Ce3+离子的掺杂在烧结过程中，通过控制Ce3+离子的掺杂浓度，实现对其发光性能的调控。

四、发光性能研究（一）发光光谱分析通过光谱仪测量荧光粉的激发光谱和发射光谱，分析Ce3+离子的发光特性及石榴石结构对发光性能的影响。

（二）色度与亮度分析利用色度计和亮度计测量荧光粉的色度和亮度，评估其在实际应用中的性能表现。

（三）稳定性分析通过长时间的光照实验，评估荧光粉的物理稳定性和发光性能的持久性。

五、结果与讨论（一）制备结果成功制备了Ce3+离子掺杂石榴石结构的荧光粉，并通过XRD和SEM等手段对产物进行了表征。

（二）发光性能分析实验结果显示，Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉具有较高的发光强度和良好的色度稳定性。

随着Ce3+离子浓度的变化，荧光粉的发光性能也发生相应变化。

《Ce3+离子掺杂石榴石结构的荧光粉的制备与发光性能研究》Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的制备与发光性能研究一、引言随着科技的发展，荧光粉在照明、显示、生物成像等领域的应用越来越广泛。

石榴石结构荧光粉因其独特的物理化学性质和优异的发光性能，成为近年来研究的热点。

本文着重研究Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的制备方法及其发光性能，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、制备方法1. 材料选择制备Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉，需要选择合适的基质材料和激活剂。

基质材料一般选用石榴石结构化合物，如Y3Al5O12等。

激活剂则选用Ce3+离子，其具有优异的发光性能。

2. 制备过程（1）将基质材料和Ce3+离子按照一定比例混合，加入适量的溶剂，进行球磨混合，使原料充分混合均匀。

（2）将混合后的原料进行高温烧结，使原料发生化学反应，形成石榴石结构。

（3）将烧结后的产物进行研磨、筛选，得到粒度均匀的荧光粉。

三、发光性能研究1. 发光光谱分析通过测量荧光粉的激发光谱和发射光谱，研究Ce3+离子在石榴石结构中的发光性能。

激发光谱可以反映荧光粉对不同波长光线的响应能力，发射光谱则可以反映荧光粉的发光颜色和强度。

2. 发光亮度及色度分析通过测量荧光粉的发光亮度和色度，可以评估其在实际应用中的性能表现。

发光亮度越高，色度越纯，说明荧光粉的发光性能越好。

3. 稳定性分析荧光粉的稳定性对其实际应用具有重要意义。

通过测量荧光粉在不同温度、湿度、光照等条件下的发光性能变化，评估其稳定性。

四、实验结果与讨论1. 制备结果通过上述制备方法，成功制备了Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉。

通过对产物的XRD分析，证实了产物的石榴石结构。

通过SEM观察，发现荧光粉颗粒均匀，无明显团聚现象。

2. 发光性能分析（1）发光光谱分析：Ce3+离子在石榴石结构中的激发光谱和发射光谱表现出良好的对称性，说明其具有优异的发光性能。

激发光谱覆盖了较宽的波长范围，表明荧光粉对不同波长光线的响应能力较强。

Mn2+离子掺杂的NaTaOGeO4：Tb3+的发光性能于潘龙;田莲花【摘要】采用高温固相法制备了颜色可调的NaTaOGeO4:Tb3+,Mn2+荧光粉,并研究了其发光特性以及能量传递机理.在244 nm激发下,NaTaOGeO4:Tb3+的发射光谱的发射峰分别位于380,413,436,492,544 nm,分别属于Tb3+的5D3→7FJ 和5D4→7FJ(J=6,5,4)能级跃迁,为蓝光和绿光发射.在280 nm波长激发下,在492 nm和544 nm处有较强的发射峰,分别属于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5能级跃迁,为绿光发射.在248 nm波长激发下,NaTaOGeO4:Mn2+的发射光谱由位于576 nm处的宽带组成,属于Mn2+的4T1→6A1能级跃迁.当在NaTaOGeO4:Tb3+荧光粉中共掺杂Mn2+时,可以同时观察到Mn2+和Tb3+的发射峰,通过改变浓度掺杂比,可以得到颜色可调控的荧光粉.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2018(039)009【总页数】7页(P1200-1206)【关键词】稀土离子;过渡金属;荧光粉;颜色可调;发光特性【作者】于潘龙;田莲花【作者单位】延边大学理学院物理系,吉林延吉 133002;延边大学理学院物理系,吉林延吉 133002【正文语种】中文【中图分类】O482.311 引言锗酸盐作为一种新型荧光基质材料，因其合成温度较低、热稳定性好以及优良的电导率被广泛地应用于LED照明领域[1-2]。

锗酸盐作为发光基质与发光中心相互作用的能量较低，发射中心吸收的激发能量效率很高，这有利于提高锗酸盐发光材料的发光效率[3]。

稀土离子在等离子体显示、白光LED等领域有着广泛地应用，而Tb3+作为稀土离子以其发光强度高、发光性能稳定等特性在无机固体荧光粉领域中得到了大量的开发和应用，Tb3+在紫外激发下可以发出蓝光和绿光，其发光通常属于4f-4f禁戒跃迁以及4f8-4f75d1能级跃迁[4-6]。

《Ce3+离子掺杂石榴石结构的荧光粉的制备与发光性能研究》篇一Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的制备与发光性能研究一、引言随着科技的发展，荧光粉在照明、显示、生物成像等领域的应用越来越广泛。

石榴石结构荧光粉因其优异的物理和化学性质，在荧光材料领域中备受关注。

本文以Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉为研究对象，对其制备工艺及发光性能进行深入研究。

二、制备方法1. 材料准备制备Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的主要原材料包括：氧化物、硝酸盐以及其他添加剂。

其中，Ce3+离子作为发光中心，通过合适的比例掺杂入石榴石结构中。

2. 制备工艺本实验采用高温固相法进行制备。

首先，将原材料按照一定比例混合，在高温炉中预烧结，使原料充分反应。

然后进行研磨、过筛，再次高温烧结，得到所需的石榴石结构荧光粉。

三、发光性能研究1. 发光性能测试采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对制备的荧光粉进行表征。

同时，利用光谱仪测试其发光性能，包括激发光谱、发射光谱等。

2. 发光机理分析Ce3+离子的发光机理主要依赖于其4f-5d能级间的电子跃迁。

当荧光粉受到激发时，Ce3+离子吸收能量，电子从4f能级跃迁至5d能级，随后跃迁回4f能级并释放能量，产生荧光。

通过对激发光谱和发射光谱的分析，可以了解Ce3+离子的能级结构及其与石榴石结构的相互作用。

四、实验结果与讨论1. 制备结果通过高温固相法制备的Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉具有较好的结晶度和纯度。

XRD和SEM表征结果表明，荧光粉的颗粒大小均匀，形貌规整。

2. 发光性能分析（1）激发光谱：Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉的激发光谱具有较宽的激发范围，对紫外-可见光均有较好的响应。

这表明该荧光粉在紫外-可见光激发下均能产生较强的荧光。

（2）发射光谱：在紫外光激发下，Ce3+离子掺杂石榴石结构荧光粉产生明亮的蓝光发射。

通过调整Ce3+离子的掺杂浓度，可以实现对荧光颜色的调控。

Bi~(3+)和稀土离子掺杂Ba_2Y(BO_3)_2Cl荧光粉的发光性质及机理研究铋和稀土离子等光活性离子掺杂的荧光粉在固态照明、太阳电池和温度传感等诸多领域具有重要的应用价值。

Ba₂Y（BO₃）₂Cl晶体具有制备温度低,物理化学稳定性好以及格位多的优点,是很好的荧光粉基质材料。

因此制备铋和稀土离子等光活性离子掺杂的Ba₂Y（BO₃）₂Cl荧光粉具有重要的科学意义和应用价值。

而本论文采用高温固相法制备了铋和稀土离子(Eu³⁺,Yb³⁺和Yb³⁺/Er³⁺)掺杂的Ba₂Y（BO₃）₂Cl荧光粉,并系统研究了其发光性质和机理。

制备了新型的Ba₂Y（BO₃）₂Cl:Bi³⁺,Eu³⁺荧光粉,研究了其发光性能和机理。

研究证实:在Bi³⁺单掺杂的Ba₂Y（BO₃）₂Cl荧光粉中,紫外光激发下观察到了366、410和490 nm的发射峰,这三个发射峰是由于Bi³⁺离子占据Ba₂Y（BO₃）₂Cl基质中不同的阳离子格位所产生的。

离子掺杂YAG:Ce3+荧光粉的制备及特性研究白光L E D诞生于1996年，是一种具有节能环保、使用寿命长、耗能少、多色发光等的优点的新型照明器材。

白光L E D的制作方法通常是使用高效I n G a N/G a N基蓝色L E D s 发出蓝光来激发Y A G:C e3+稀土荧光粉,Y A G被激发会发出黄光，黄光与蓝光混合形成白光。

所以发光性能优良的Y A G:C e3+粉的制备就是该技术的关键之一。

为了提升荧光粉的发光强度采用两步还原法制备Y A G:C e3+，结果表明两步还原法比一步还原法制成的样品具有更好的发光强度；尝试掺杂三价稀土离子改善Y A G:C e3+荧光粉的发射波长以期实现发射光谱的红移，在还原气氛下制备掺杂了G d3+和L a3+的Y A G：C e3+荧光粉，研究不同掺杂量对Y A G：C e3+荧光粉发光性能的影响，结果表明随着G d3+掺杂量的增加，发射波长发生红移，但相对光强有明显的下降趋势，而L a3+掺杂的Y A G:C e3+在L a3+在掺杂浓度仅为0.1时便出现了杂相。

关键词：白光L E D，Y A G:C e3+，两步还原法，共掺杂。

第一章绪论由于科技的进步以及能源紧缺的现状，白炽灯、日光灯等传统的照明手段由于其落后的工艺手段，较低的发光效率及能量消耗高等原因难以突破瓶颈跟随新时代市场化的潮流。

然而新一代照明器件LED灯凭借其极低的能耗，极高的发光效率，较长的寿命等优点很快就成为了研究领域和产业市场热捧的对象。

在各种需要照明的领域内LED已经成为了新的宠儿，如LED显示屏与各种仪表仪器上都可以见到，其中的白光LED也是我们日常生活中常见的光源。

最近几年，随着研究发展的新突破，LED产品已经开始从实验室走向市场，从概念产品走向商业量产。

如若能够大程度地降低其生产成本，提高其生产效率，LED定能向世人展现出它卓越的性能和无穷的魅力，相信那一天也必将悄然到来。