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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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基于铕掺杂及取代的铝酸钡镧新型红色荧光粉(BaLaAlO4: Eu3+)的开发
摘要: 通过改进的简易固相反应法合成了新型红色发光的Eu3?掺杂与取代BaLaAlO?荧光粉体。采用粉末X射线衍射(XRD)分析研究了BaLaAlO?晶相的形成过程。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了温度升高及BaLaAlO?基质晶格中金属-氧键振动对基质形成的影响。荧光粉形貌呈现不规则团聚状。光致发光(PL)分析揭示了该荧光粉在626 nm处具有强红色发射峰,并研究了其激发与发射特性。通过不同组分取代(如Ba(1-x)LaAlO?:Eu?3?、BaLa(1-y)AlO?:Eu?3?和BaLaAl(1-z)O?:Eu_z3?)研究了Eu3?的取代效应对PL性能的增强作用,同时测定了荧光粉的发光衰减时间。通过热猝灭效应和CIE色度分析分别评估了样品的热稳定性和色彩纯度,并基于BaLaAlO?基质中Eu3?离子发射光谱计算讨论了Judd-Ofelt参数(Ω?与Ω?)。
关键词: BaLaAlO4,Eu3+,红色荧光粉,取代效应,固相反应
更新于2025-11-14 15:13:28
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溶胶-凝胶过程对Li<sub>1.0</sub>Nb<sub>0.6</sub>Ti<sub>0.5</sub>O<sub>3</sub>:Eu<sup>3+</sup>红色荧光粉发光性能的影响
摘要: 采用溶胶-凝胶法合成了Li1.0Nb0.6Ti0.5O3:3wt.%Eu3+红色荧光粉。研究了pH值和柠檬酸(CA)/金属阳离子(M)摩尔比对样品发光性能的影响,分别通过X射线衍射(XRD)和光致发光光谱对样品特性进行表征。结果表明样品由"M相"构成,在466nm激发下可观察到592nm橙色发射和612nm红色发射。发射强度随pH值升高先增强后减弱,最佳pH值为5.5。此外,CA/M摩尔比增大时发射强度降低,当CA/M为3:1时可获得较高发射强度。Li1.0Nb0.6Ti0.5O3:3wt.%Eu3+的发射光谱和CIE坐标优于商用红色荧光粉Y2O3:Eu3+,表明该红色荧光粉在白光LED领域具有潜在应用价值。
关键词: 红色荧光粉,掺杂Eu3?,发射光谱,溶胶-凝胶法
更新于2025-09-23 15:23:52
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高浓度Eu3?掺杂NaYb(MoO4)?多功能材料:匹配植物光敏素PR的测温仪与植物生长灯
摘要: 植物光敏色素PR和PFR分布在植物各个器官中,其中光敏色素PR吸收红光,PFR吸收远红光,因此通过改变红光与远红光的比例可以调控开花诱导等生理过程。Eu3?(5D0→7F2跃迁)的发射位于红光波段,与PR的吸收带相匹配。本文采用水热法结合后续煅烧工艺,成功合成了高掺杂浓度(50%)的NaYb(MoO4)2:Eu3?荧光粉?;谄溆乓斓姆⒐馇慷龋徊街票噶艘岳豆釯nGaN芯片激发红色荧光粉NaYb(MoO4)2:50%Eu3?的LED器件。此外,系统研究了温度对MoO?2?与Eu3?激发强度比的影响,为同时实现发光与温度测量提供了可能。本研究首次将Eu3?作为匹配PR的红光光源,该红色荧光粉在植物生长调控方面具有潜在应用价值。
关键词: 下转换发光、温度传感、LED、植物栽培、红色荧光粉
更新于2025-09-23 15:22:29
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Sm3+掺杂的LnBWO6(Ln=La、Gd和Y)作为新型橙红色荧光粉的光致发光特性
摘要: 通过高温固相法制备了一系列纯相橙红色发光的Sm3?掺杂LnBWO?(Ln=La、Gd和Y)荧光粉。研究了这些样品的晶体结构、光致发光性能、衰减寿命及热稳定性。这些荧光粉可被近紫外和蓝光高效激发,发射出色坐标为(0.622, 0.377)的橙红色光。在LnBWO?(Ln=La、Gd和Y)基质中,Sm3?掺杂LaBWO?的发光强度最强。确定了Sm3?离子在LaBWO?中的最佳掺杂浓度和临界能量传递距离,其荧光浓度猝灭机制归因于Sm3?离子间的偶极-偶极相互作用。荧光热猝灭研究表明Sm3?掺杂LaBWO?具有优异的热稳定性。本工作表明Sm3?掺杂LnBWO?(Ln=La、Gd和Y)作为橙红色荧光粉在白光LED中具有潜在应用价值。
关键词: 红色荧光粉、浓度猝灭、能量传递、白光LED、发光性能
更新于2025-09-23 15:22:29
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Cs2NaAlF6中Mn4+的双位点占据增强白光发光二极管的光致发光性能
摘要: 在这项工作中,我们展示了一种新型单相红色荧光粉Cs2NaAlF6:Mn4+,其具有两个Al3+晶格位点,在蓝光照射下呈现两组振动声子边带和超强的零声子线(ZPL)。证据表明,这些有趣的光谱特征源于Mn4+在两个Al3+位点上的非等效占据,这导致Mn4+周围出现邻近阳离子空位以及Cs2NaAlF6基质中高度扭曲的[MnF6]八面体结构。Mn4+双位点占据的发光行为可引发研究者对新型红色发射荧光粉的兴趣。得益于其光致发光(PL)特性,采用黄色Y3Al5O12:Ce3+(YAG)和红色Cs2NaAlF6:Mn4+荧光粉作为蓝光转换材料时,白光发光二极管(LED)实现了优异的显色指数Ra=90.3、R9=81以及较低的相关色温Tc=3967K。这些结果表明Cs2NaAlF6:Mn4+荧光粉在LED照明领域具有巨大应用潜力。
关键词: 红色荧光粉,Cs2NaAlF6:Mn4+,发光性能,LED,双位点占据
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于白光LED的高性能红光/深红光发射荧光粉
摘要: 高效氧化物基红线发射体仍是智能白光LED的瓶颈。本研究通过传统固相法合成了一系列窄带红光发射荧光粉。X射线衍射研究表明,所合成荧光粉结晶为三方相(空间群I41/a(88))。在395 nm激发下,NaSrGd(MoO4)3:Eu3+荧光粉因5D0→7F2跃迁(电偶极跃迁)呈现616 nm附近的尖锐红光发射。其内量子效率达82%,热稳定性测试显示NaSrGd0.5Eu0.5(MoO4)3荧光粉在423K时仍保持室温初始发光强度的71.5%。采用该红色荧光粉与近紫外LED芯片设计出红光LED,并通过蓝光LED搭配黄色染料+红色荧光粉制备出白光LED(相关色温6823 K,显色指数74%,CIE坐标(0.306, 0.331))。同时合成了Sm3+/Eu3+共掺深红光荧光粉用于植物生长研究,其LED发射光谱完全覆盖光敏素Pr的吸收谱。结果表明,这些荧光粉可作为暖白光LED及植物生长领域的高效红光发射材料。
关键词: Eu3?红色荧光粉,量子产率,白光LED,植物生长,钼酸盐
更新于2025-09-23 15:19:57
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受扰费格雷石体系中的强窄带红光发射:用于白光LED的Y3Mg2Nb3O14:Eu3+
摘要: 通过传统高温陶瓷法制备了一系列具有更高色纯度的红色发光磷光体Y3Mg2Nb3O14:Eu3+。采用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜能谱分析、紫外-可见吸收光谱及光致发光测量等方法,研究了Mg2+离子掺入高对称性YNbO4晶格对发光性能的影响。即使体系添加Mg元素,所开发的磷光体仍结晶为单斜钙钛矿型结构(C2/c空间群)。这些磷光体在近紫外激发下呈现最大发射波长613 nm的强烈尖锐红光。光致发光研究表明,Mg的引入扰动了A位点网络,形成由O2-离子连接的Eu3+-Y3+、Eu3+-Mg2+和Eu3+-Eu3+阳离子对。YNbO4基质晶格中Mg2+离子的掺入使阳离子优先占据A位点网络,导致Eu3+-Eu3+分离,并因辐射概率增加产生强烈尖锐的红光发射。此外,Y3-xMg2Nb3O14:xEu3+磷光体的色纯度可达92.4%,这归因于613 nm处红光发射的半高宽较窄(FWHM≈4 nm)。更重要的是,在近紫外激发下,该磷光体的发光强度是飞利浦红磷光体的9.4倍。凭借优异的红色发光特性,该磷光体展现出接近国家电视系统委员会标准的国际照明委员会色坐标(0.63, 0.35)、适用于暖白照明的低相关色温值以及提升显色指数的更高色纯度(92.4%),使其成为制备白光发光二极管的潜在候选材料。
关键词: 扰动、发光、褐钇铌矿、红色荧光粉
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种由MgAl2O4和CaAl12O19相组成的新型Mn4+掺杂红色荧光粉,用于发光二极管
摘要: 基于CaAl12O19:Mn4+的红色发射体因其无稀土和化学稳定性优势备受关注。然而其相对较低的发光效率严重阻碍了其在发光二极管(LED)中的应用。为此,本研究通过引入MgAl2O4共存相合成了发光效率提升的CaAl12O19:Mn4+红色荧光粉。值得注意的是,与单一相相比,该共存相的发射光谱积分强度提升了约5倍。系统研究了其晶体结构、形貌特征、光致发光性能及发光增强机制。采用近紫外或蓝光LED激发时,在~658 nm处实现了高效红光发射。为评估应用潜力,将制备的荧光粉与YAG:Ce3+及InGaN基蓝光芯片组合,分别制备了暖白光LED和植物生长LED。
关键词: MgAl2O4、LED、CaAl12O19、红色荧光粉、Mn4+
更新于2025-09-23 15:19:57
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Mn??/Mg2?共掺杂CaGdAlO?荧光粉增强的深红光发射用于植物栽培
摘要: 由于锰离子掺杂氧化物荧光粉具有制造成本低廉和发光特性优异等优势,在室内植物栽培领域受到广泛研究。然而开发兼具高发光效率与热稳定性的锰离子掺杂氧化物仍具挑战。本研究通过将Mn4+-Mg2+离子对引入CaGdAlO4基质,有效抑制了Mn4+-Mn4+-O2-团簇形成的非辐射通道?;手幸隡g2+离子后,其光致发光强度与量子效率显著提升,Mn4+/Mg2+共掺样品还表现出更长的Mn4+衰减时间。在335 nm激发下,可观察到源自Mn4+离子2Eg→4A2g跃迁的712 nm窄峰强红光发射。将合成荧光粉涂覆于365 nm近紫外芯片制备的LED器件,展现出CIE色坐标为(0.712, 0.285)的深红色强发射。结果表明Mn4+/Mg2+共掺CaGdAlO4荧光粉有望应用于植物栽培领域。
关键词: 红色荧光粉、植物栽培、发光二极管、光致发光、Mn4+
更新于2025-09-23 09:08:17