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Eu掺杂的卤化物“类”钙钛矿发光材料的研究进展

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中国稀土学报 2022年

作者：王英胜党佩佩李国岗连洪州林君中国科学技术大学应用化学与工程学院中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室中国地质大学(武汉)

卤化物钙钛矿(Halide Perovskites， HPs)发光材料由于其优良的光学性质被广泛应用于多个领域，主要以铅基卤化物钙钛矿为代表，但铅的毒性限制了其应用。寻找无毒或毒性较小的可替换离子已成为近年来的研究热点。稀土离子Eu与Pb的离子... 详细信息

卤化物钙钛矿(Halide Perovskites， HPs)发光材料由于其优良的光学性质被广泛应用于多个领域，主要以铅基卤化物钙钛矿为代表，但铅的毒性限制了其应用。寻找无毒或毒性较小的可替换离子已成为近年来的研究热点。稀土离子Eu与Pb的离子半径相似，且其4f-5d光学跃迁具有优异的发光性质，被认为是替换Pb或掺杂在无铅卤化物钙钛矿非常合适的离子。本文综述了Eu掺杂卤化物“类”钙钛矿发光材料的不同的制备方法与研究进展，归纳了Eu在卤化物“类”钙钛矿材料中的作用机制及发光机理，最后对未来Eu掺杂的卤化物“类”钙钛矿发光材料的发展进行了展望，有望为Eu掺杂“类”钙钛矿发光材料的进一步研究提供一定的指导作用。

关键词：卤化物钙钛矿稀土 Eu 合成方法发光机理

BaLiF_3∶Ce^(3+)纳米粒子的制备及其光谱特性

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高等学校化学学报 2006年第2期27卷 215-217页

作者：朱国贤连洪州莫凤珊石春山湛江师范学院生命科学与化学学院湛江524048 中国科学院稀土化学与物理重点实验室长春130022

The complex fluoride BaLiF3 and BaLiF3∶Ce3+ nanocrystals were synthesized in cetyltrimethylammonium bromide（CTAB）/2-octanol/water microemulsion systems.XRD analysis shows that the products were single phase and XPS analysis shows the oxygen content was low.The result of ESEM confirms that the average size of the BaLiF3 nanocrystals was 28 nm in diameter.The emission peak of the BaLiF3∶Ce3+ nano-particles synthesized by microemulsion shows obvious blue shift in comparison with that of BaLiF3∶Ce3+ synthesized by the reaction at a high temperature and full width at half maximum（FWHM） of emission band was broaden.

关键词： BaLiF3:Ce^3+ 微乳液纳米粒子光谱

微乳液体系相图的研究及其在纳米氟化物制备中的应用

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高等学校化学学报 2005年第6期26卷 1006-1009页

作者：闫景辉张鸣连洪州叶泽人石春山长春理工大学材料与化工学院长春130022 中国科学院稀土化学与物理重点实验室长春130022

绘制了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇(n-C4H9OH)/正辛烷(n-C8H18)/水[或NH4F溶液、或Ba(NO3)2溶液、或KNO3-Mg(NO3)2混合溶液]四组分微乳体系的拟三元相图.观察了电导率随水(或盐溶液)含量变化的规律,很好地印证了微乳液体系的相行... 详细信息

绘制了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇(n-C4H9OH)/正辛烷(n-C8H18)/水[或NH4F溶液、或Ba(NO3)2溶液、或KNO3-Mg(NO3)2混合溶液]四组分微乳体系的拟三元相图.观察了电导率随水(或盐溶液)含量变化的规律,很好地印证了微乳液体系的相行为.选取相图中微乳区点作为最佳条件,制备了KMgF3纳米粒子.

关键词：微乳液电导率氟化物纳米粒子

KZnF3：Ce，Tb的溶剂热合成及光谱性质

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无机化学学报 2012年第1期28卷 8-12页

作者：朱国贤陈毅昭连洪州刘应亮湛江师范学院化学科学与技术学院湛江524048 暨南大学化学系纳米化学研究所广州510632 中国科学院稀土化学与物理重点实验室长春130022

采用溶剂热法合成了Ce3+,Tb3+单掺和双掺KZnF3发光粉。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀。讨论了它们的光谱特性。研究发现,在KZnF3∶Ce3+激发光谱中激发带劈裂成2个带峰,最大发光中心分别位于2... 详细信息

采用溶剂热法合成了Ce3+,Tb3+单掺和双掺KZnF3发光粉。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀。讨论了它们的光谱特性。研究发现,在KZnF3∶Ce3+激发光谱中激发带劈裂成2个带峰,最大发光中心分别位于263 nm(主峰)和246 nm,而在发射光谱中只观察到1个带状发射峰,最大发射中心位于330 nm。在KZnF3∶Tb3+激发光谱中存在较强的基质激发峰,而在发射光谱中,发现Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁。在KZnF3双掺体系中,Tb3+的发光强度随Ce3+的浓度增加而增强,存在Ce3+→Tb3+能量传递,尤其是Tb3+的5D4→7F5跃迁发射显著增强,有望成为一种有发展前途的绿色荧光材料。

关键词：溶剂热稀土离子 KZnF3 光谱能量传递

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稀土掺杂氟化镁钾纳米晶的合成及其光谱特性

高等学校化学学报 2006年第3期27卷 401-405页

作者：朱国贤闫景辉莫凤珊连洪州石春山湛江师范学院生命科学与化学学院湛江524048 长春理工大学材料与化工学院长春130022 中国科学院稀土化学与物理重点实验室长春130022

采用微乳液法合成了Eu2+,Ce3+单掺和双掺KMgF3纳米晶,分析了样品的结构与形态.结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀.讨论了光谱特性并与高温固相法合成的产物作了对比.研究发现,在KMgF3纳米晶双掺体系中,由于Eu2+和Ce3+竞... 详细信息

采用微乳液法合成了Eu2+,Ce3+单掺和双掺KMgF3纳米晶,分析了样品的结构与形态.结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀.讨论了光谱特性并与高温固相法合成的产物作了对比.研究发现,在KMgF3纳米晶双掺体系中,由于Eu2+和Ce3+竞争吸收激发能,只能观察到Ce3+的发射带;而在KMgF多晶共掺体系中,因为存在Ce3+→Eu2+能量传递过程,只能观察到Eu2+的发射峰.

关键词：微乳液稀土离子 KMgF3纳米晶光谱能量传递

KMgF3∶Ce^3＋,Eu^2＋的溶剂热合成与光谱性质

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无机化学学报 2008年第11期24卷 1822-1826页

作者：朱国贤连洪州李永大王兴权石春山长春理工大学理学院长春130022 湛江师范学院化学科学与技术学院湛江524048 中国科学院稀土化学与物理重点实验室长春130022

采用溶剂热法合成了Eu2+,Ce3+单掺和双掺KMgF3。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布集中。测定了它们的激发和发射光谱,结果显示:在单掺Eu2+的KMgF3中,没有观察到位于420nm附近由微量氧色心引起的宽... 详细信息

采用溶剂热法合成了Eu2+,Ce3+单掺和双掺KMgF3。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布集中。测定了它们的激发和发射光谱,结果显示:在单掺Eu2+的KMgF3中,没有观察到位于420nm附近由微量氧色心引起的宽带发射,只发现峰值位于360nm附近的锐峰线发射,说明溶剂热合成的KMgF3∶Eu中氧含量极低;在KMgF3双掺体系中由于Eu2+和Ce3+竞争吸收激发能,Eu2+把能量传递给Ce3+,存在Eu2+→Ce3+能量传递过程,观察到Ce3+的较强的发射带和Eu2+的较弱的线发射,并讨论了能量传递机理。

关键词：溶剂热稀土离子 KMgF3 光谱能量传递

静电纺丝方法制备CaTiO_3∶Er^(3+)微米带及其上转换发光性质(英文)

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应用化学 2012年第12期29卷 1438-1446页

作者：彭冲杨冬梅李国岗连洪州林君中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022 中国科学院大学北京100049

CaTiO3∶Er3+微米带由静电纺丝方法制备。用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和上转换发光表征所制备的样品。SEM和TEM测试证实所得前躯体微米带尺寸... 详细信息

CaTiO3∶Er3+微米带由静电纺丝方法制备。用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和上转换发光表征所制备的样品。SEM和TEM测试证实所得前躯体微米带尺寸均一,烧后得到的微米带是由纳米粒子组成的。在980 nm激光激发下,CaTiO3∶Er3+样品发出绿光,绿光发射峰位于546 nm,可归属于Er3+离子的4S3/2→4I15/2跃迁。当Er3+离子的掺杂浓度提高,因为Er3+离子之间的能量传递,红光发射相对于绿光发射增强。

关键词：上转换静电纺丝微米带铒

Synthesis and Fluorescence of Europium-Doped Barium Fluoride Cubic Nanocolumns

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Journal of Rare Earths 2004年第1期22卷 79-82页

作者：连洪州刘洁叶泽人石春山 Key Laboratory of Rare Earth Chemistry and Physics

Europium-doped barium fluoride cubic nanocolumns were synthesized from the quaternary water in oil reverse microemulsions. In this process, the aqueous cores of water/cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB)/n-butanol/n-octane reverse microemulsions were used as microreactors for the precipitation of europium doped barium fluoride. XRD analysis shows that under the dopant concentration of 0.06% (molar fraction), the products are single phase. The result products are cubic column-like with about 30～50 nm edge length of cross section, and about 200 nm of length obtained from the transmission electron microscopy (TEM), and atomic force microscopy (AFM). Under the 0.06% (molar fraction) of dopant concentration, the fluorescence of Eu 2+ and Eu 3+ under the 589 of excitation wavelength is observed.

关键词： optics europium barium fluoride cubic nanocolumns rare earths

微波辅助NaGdF_4∶Yb,Er快速自组装及其光谱特性

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光学学报 2011年第11期31卷 226-229页

作者：田雪英刘娟李西林赵文新李灏闫景辉康振辉连洪州长春理工大学化学与环境工程学院吉林长春130022 苏州大学功能纳米与软物质材料实验室江苏苏州215123 中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室吉林长春130022

通过微波辅助法快速合成NaGdF4∶Yb,Er上转换发光材料,合成时间仅25min。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)对合成的样品进行了表征,并研究了样品的上转换发光性能。结果表明,材料的晶体结构为六方晶系;颗粒形... 详细信息

通过微波辅助法快速合成NaGdF4∶Yb,Er上转换发光材料,合成时间仅25min。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)对合成的样品进行了表征,并研究了样品的上转换发光性能。结果表明,材料的晶体结构为六方晶系;颗粒形貌为球形,分散性好,粒径约为200nm;980nm激光二极管激发下,发出红光和绿光,均为双光子发射且红光强度远远大于绿光,此独特的发光特性使该样品在固体激光器和彩色显示器方面具有潜在的应用价值。

关键词：激光光学 NaGdF4∶Yb,Er 微波辅助法上转换发光