仲海洋
,
曹望和
功能材料
采用共沉淀法,结合固-气硫化工艺制备了平均粒径约40nm的类球形Y2O2S:Er,Yb纳米晶,并对其在980nm红外激发下的上转换和下转换发射进行了较为详细的研究.Er3+的上转换特征发射分别位于530、550和660hm附近.在表面吸附OH-和CO2-3所形成的特殊声子环境下,Er3+的4S3/2→4F9/2和4I11/2→I13/2多声子弛豫显著提高了4F9/2能级的粒子布居,致使纳米晶具有很强的660nm红光发射.并且红绿光荧光分支比会随Yb3+浓度的提高而显著增大.首次报导了Y2O2S纳米晶中Er3+的红外特征发射.源于Er3+离子4I13/2→4O15/2辐射跃迁的较强红外发射,在晶场作用下分化为峰位分别位于1501、1534和1577nm的3个发射峰.由于4I13/2能级是660nm红光发射的主要布居能级之一,该红外发射与红光发射存在明显竞争.但在较高Yb3+掺杂浓度下,高效的Yb3+→Er3+能量传递可有效削弱红外发射的竞争作用.
关键词:
Y2O2S:Er,Yb纳米晶
,
上转换
,
下转换
,
发光
罗昔贤
,
曹望和
功能材料
将硝酸钇铕和较便宜的水溶性含硫燃烧剂溶于乙醇-水溶液,通过新的乙醇辅助燃烧法合成了一次粒径约20nm的硫氧化钇(Y2O2S∶Eu)发光材料.研究结果表明:采用硫代乙酰胺作为燃烧剂时,燃烧反应产物为Y2O2S∶Eu及微量的Y2O3∶Eu.而采用硫脲作为燃烧剂,燃烧反应产物为Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu和/或Y2O2SO4 ∶Eu的混合物.利用Eu3+离子的5D0→7Fj跃迁导致的红色发光作为荧光探针,根据其在Y2O3(λem=610nm),Y2O2S(λem1=625nm,λem2=615nm),Y2O2SO4(λem1=613,λem2=615nm)基质中的光致发光光谱和X射线发光光谱位置和强度不同,来确定生成物中Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu,Y2O2SO4 ∶Eu物相的组成.
关键词:
燃烧法
,
纳米Y2O2S∶Eu
,
荧光光谱探针
程丽红
,
曹望和
,
夏天
功能材料
制备了一种Tm3+和Yb3+共掺杂的PGETYA氟氧玻璃材料,其组分为61.97PbF2-30.98GeO2-3Al2O3-0.05Tm2O3-4Yb2O3.测量了该玻璃系统在980nmLD激发下的上转换发光光谱,观察到很强的476nm的蓝色荧光,它来源于1G4→3H6的跃迁.同时,还有两个较弱的红色荧光来源于1G4→3H4和3F3→3H6的跃迁.测量并讨论了蓝色和红色上转换荧光强度与LD工作电流的关系.
关键词:
上转换
,
稀土离子Tm3和Yb3+
,
氟氧玻璃
付姚
,
曹望和
,
彭勇
功能材料
采用sol-gel法制备了Zn2+离子掺杂的锐钛矿相纳米TiO2薄膜电极.通过X射线衍射(XRD)、吸收光谱、原子力显微镜(AFM),结合光电流作用谱研究了Zn2+离子掺杂对TiO2薄膜电极表面形貌和紫外光电性能的影响.结果表明,在所选浓度范围内,Zn2+离子掺杂浓度对薄膜的相组成和紫外光吸收强度无明显作用,但可显著改变薄膜表面颗粒大小和形貌特征,从而影响电极光电性能.0.1%(摩尔分数)Zn2+离子的掺杂使膜内颗粒尺寸由30nm增大至40nm,同时使表面颗粒的生长具有一定的择优取向,颗粒形状由本征薄膜的类球形变为垂直于膜面的柱状颗粒.这一结构大幅增大了薄膜的表面积,提高了载流子在固-液界面的传输效率,促使电极光电流密度(PCD)比本征电极提高40%.随掺杂浓度的提高,表面颗粒尺寸逐渐增大,形状恢复为类球形,电极光电性能有所降低.当掺杂浓度达到5%(摩尔分数)时,颗粒粒径急剧增大至130nm,表面颗粒因熔点降低而熔合成无孔表面,导致电极PCD急剧降低.
关键词:
Zn2+离子掺杂
,
纳米TiO2薄膜电极
,
紫外光电性能
,
光电转换
罗昔贤
,
曹望和
,
夏天
,
田莹
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.02.011
采用陶瓷工艺学原理, 对混合好的配合料进行高压预处理, 合成了Gd2O2S∶Tb X射线荧光粉, 并研究高压预处理对合成硫氧化物X射线发光材料Gd2O2S∶Tb发光性能和物理特性的影响.对其进行光致发光(PL)谱、 X射线激发发光(XEL)光谱、 XRD、 SEM研究.结果发现, 高压预处理能有效降低合成温度, 减小颗粒尺寸, 并影响其颗粒分布及颗粒形貌, 并使光致发光(PL)和X射线激发(XEL)发光强度有较大幅度的提高.由于比较致密, 减少了碱金属离子和硫化物气氛的挥发, 减轻对耐火材料和坩埚材料腐蚀程度.
关键词:
高压预处理
,
硫氧化物
,
X射线发光材料
新梅
,
曹望和
人工晶体学报
采用水热法直接合成了ZnS∶Cu,Al纳米荧光粉,并且系统研究了加入表面活性剂在不同S/Zn下,清洗样品和不清洗样品的结晶性、傅立叶红外光谱(FT-IR)及光致发光(PL)光谱.XRD和TEM测试结果表明:合成纳米晶为纯立方相结构,球形纳米晶尺寸约15 nm, 尺寸分布窄,分散性好.未清洗样品的结晶性比清洗样品的好,且加入表面活性剂和未清洗都导致粒径增大,影响纳米材料的表面态.改变[S~(2-)]/[Zn~(2+)]物质的量比、清洗和加入表面活性剂都会影响材料的PL强度.这说明其发光机理为紫外光激发材料表面的发光中心,即PL强度决定于纳米材料的表面态.
关键词:
ZnS:Cu
,
Al纳米晶
,
水热法
,
表面态
,
表面活性剂
,
光致发光
新梅
,
曹望和
功能材料
采用水热法直接合成了高发光强度的ZnS:Cu,Al纳米荧光粉.XRD和TEM测试结果表明,合成纳米晶为纯立方相结构,球形纳米晶尺寸约15nm,尺寸分布窄,分散性好.首次系统地研究了不同[S2-]/[Zn2+]和[Al3+]/[Cu2+]比值对清洗样品和不清洗样品的光致发光(PL)光谱的影响.实验结果表明,激活剂浓度不变而改变[S2-]/[Zn2+]摩尔比时,发光强度显著变化,同时未清洗样品的PL强度均比清洗样品的强,且未清洗样品强度增强的比值在低的[S2+]/[Zn2+]时更显著.这说明其发光机理为紫外光激发材料表面的发光中心,即PL强度决定于纳米材料的表面态,此外掺杂的激活剂摩尔比同样对PL光谱有影响.在我们的实验中,用343nm紫外光激发时,n[S2-]:n[Zn2+]=3,n[Al3]:n[Cu2+]=2时未清洗样品的发光最强,此时于室内照明条件下可观察到明亮的绿光.
关键词:
ZnS
,
Cu
,
Al纳米晶
,
水热法
,
PL光谱分析
,
表面态
夏天
,
曹望和
,
罗昔贤
,
田莹
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.05.025
采用燃烧法,以稀土硝酸盐和二硫代乙二酰胺为反应物,在点燃温度为300-350℃时,制备了Gd2O2S:Tb3+X-射线纳米荧光粉.分别以X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)光谱及X-射线激发的发光(XEL)光谱对样品进行了表征.XRD分析表明,当焙烧温度小于500℃时,可得到单一相的Gd2O2S:Tb3+X-射线纳米荧光粉;当温度为700℃时,样品完全转变为Gd2O2SO4相.SEM照片给出荧光粉具有疏松和多孔的块状及连续的三维的网络结构.PL和XEL光谱均呈现出激活剂Tb3+离子的较强的特征发射,但它们的峰位略有差别.此外,本实验Tb3+离子的最佳掺杂浓度是0.35mol%.
关键词:
燃烧法
,
X-射线荧光粉
,
X-射线激发
,
特征发射
郑会龙
,
曹望和
功能材料
报道了一种新的上转换发光材料X2型Y2SiO5:Er, Yb并研究了Yb3+浓度和泵浦功率对样品的上转换发光特性的影响:(1)随着Yb3+浓度的增加,绿、红光发射均呈先增强后减弱的变化,但相对于绿光发射,红光发射受Yb3+浓度的影响更剧烈,并且当12%(摩尔分数)Yb3+时,可以得到很纯的红光发射;(2)上转换发光强度与泵浦功率的关系表明,双光子吸收贡献样品的上转换发射.此外,讨论了可能的上转换机制.认为随着Yb3+浓度增加,Er3+的激发态吸收、Yb3+到Er3+的能量传递和Er3+的交叉弛豫对上转换发光的作用依次逐渐加强.
关键词:
Y2SiO5
,
上转换
,
稀土
夏天
,
曹望和
,
田莹
,
付姚
,
周立新
功能材料
以钛酸四丁酯[Ti(O-BU)4]为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了锐钛矿相TiO2纳米薄膜.用X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)光谱分别对不同烧结温度和不同手段(旋转涂敷法与一次摊涂法)制备的TiO2薄膜进行了表征.XRD分析表明TiO2薄膜的锐钛矿相(101)面上具有一定的择优取向.PL分析表明,在室温下,当用260nm激发TiO2薄膜时,在370～500nm范围内呈现出很宽的发光带,其对应着不同的发光中心;此外用545nm激发TiO2薄膜时,在近红外区域内818nm附近处展示出半高宽较宽且强度较强的发光峰.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
择优取向
,
光致发光
,
发光中心
