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Er^(3+)掺杂锗酸盐激光玻璃发光特性的定量预测与分析

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中国科学：技术科学 2022年第9期52卷 1456-1468页

作者：董双丽贾延琪姬瑶王伟超张勤远姜中宏华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广州510640

锗酸盐玻璃具有红外透过范围宽、最大声子能量低、机械性能优异等特点,是中红外窗口和固体激光器等的核心工作介质.以往在新玻璃体系研究中主要依赖“试错法”,这种方法基于大量实验,获得的数据有限.而常用的统计法、加和法等计算预测... 详细信息

锗酸盐玻璃具有红外透过范围宽、最大声子能量低、机械性能优异等特点,是中红外窗口和固体激光器等的核心工作介质.以往在新玻璃体系研究中主要依赖“试错法”,这种方法基于大量实验,获得的数据有限.而常用的统计法、加和法等计算预测方法又仅局限于玻璃的物理性质计算,难以有效指导新型激光玻璃的探索.本文以Er^(3+)掺杂BaO-CaO-GeO_(2)(BCG)玻璃为例,提出利用该玻璃体系相图中的五种一致熔融化合物(CaO·GeO_(2),CaO·2GeO_(2),CaO·4GeO_(2),BaO·4GeO_(2)和BaO·GeO_(2))的物理和光谱性质,即可快速定量地预测整个玻璃形成区内所有玻璃组成的物理和光谱特性.研究表明,在该玻璃体系中,物理性质如密度和折射率的理论预测与实际值的最大误差分别为−2.05%和−0.97%,光谱特性如1530和2710 nm波段的有效线宽、吸收和发射截面、寿命、增益带宽和光学增益的最大误差均小于10%.在此基础上,建立了Er^(3+)掺杂BCG玻璃组成-结构-性质数据库,并将其初步应用于不同场景玻璃的成分设计.本研究符合玻璃结构相图模型的理论思想,对其他激光玻璃的研究具有指导意义.

关键词：激光玻璃锗酸盐玻璃发光 Er^(3+) 定量预测一致熔融化合物

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发光铅卤钙钛矿纳米晶稳定性的研究进展

物理学报 2020年第11期69卷 308-318页

作者：樊钦华祖延清李璐代锦飞吴朝新宁波激智创新材料研究院有限公司宁波315000 西安交通大学电子与信息学部陕西省信息光子技术重点实验室西安710049

相比传统的II-VI或III-V族半导体纳米晶(NCs),铅卤钙钛矿NCs具有窄发射线宽、高光致发光量子产率、可调光谱和易制备等优异特性,因此被当作是一种更理想的发光材料.然而,当钙钛矿NCs在遇到光、热和极性溶剂等条件时,将会发生快速且不可... 详细信息

相比传统的II-VI或III-V族半导体纳米晶(NCs),铅卤钙钛矿NCs具有窄发射线宽、高光致发光量子产率、可调光谱和易制备等优异特性,因此被当作是一种更理想的发光材料.然而,当钙钛矿NCs在遇到光、热和极性溶剂等条件时,将会发生快速且不可逆的降解,从而表现出差的稳定性.因此,提高钙钛矿NCs的稳定性是目前该研究方向亟待解决的关键问题.本文详细总结了近年来关于提高钙钛矿NCs稳定性的常见方法,并展望了未来的研究方向.

关键词：钙钛矿纳米晶发光表面修饰稳定性

基于NaYF4:Yb,Er上转换发光纳米材料的掌印和足迹增强显现

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分析化学 2023年第11期51卷 1774-1782页

作者：丁寒中国政法大学刑事司法学院

以稀土硬脂酸盐为前驱体、乙醇-水-油酸混合溶剂为反应介质，采用溶剂热法制备了NaYF4:Yb,Er上转换发光纳米材料，并对其微观形貌、晶体结构、光学性质和表面基团等进行了表征。所制备材料的微观形貌为平均直径19.2 nm的单分散类球形颗... 详细信息

以稀土硬脂酸盐为前驱体、乙醇-水-油酸混合溶剂为反应介质，采用溶剂热法制备了NaYF4:Yb,Er上转换发光纳米材料，并对其微观形貌、晶体结构、光学性质和表面基团等进行了表征。所制备材料的微观形貌为平均直径19.2 nm的单分散类球形颗粒，晶体结构为六方晶系，在976 nm处出现了尖锐的近红外吸收峰，在980 nm近红外光激发下，在521、540和654 nm处产生较强的荧光发射峰，其表面被油酸分子修饰。将此发光纳米材料应用于潜在掌印、赤足足迹、穿鞋足迹的荧光增强显现，并对痕迹显现的具体效果进行了定性和定量评价。结果表明，痕迹显现信号与客体背景噪声之间的对比反差明显，具有较强的显现对比度；显现痕迹的各级特征均反映清晰精细，具有较高的显现灵敏度；显现材料与痕迹物质之间的特异性结合程度较高，具有较好的显现选择性。基于NaYF4:Yb,Er上转换发光纳米材料的掌印和足迹增强显现方法为痕迹的显现方法研究提供了新思路和有益参考。

关键词：掌纹显现足迹显现上转换发光纳米材料

基于SrAl2O4∶Eu, Dy, La长余辉发光材料的手印无背景显现研究

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分析化学 2022年第1期50卷 103-111页

作者：倪龙王猛朱中旭李明袁传军吴建中国刑事警察学院刑事科学技术学院中国刑事警察学院新时代犯罪治理研究中心中国科学院宁波材料技术与工程研究所

以Al(NO3)3和Sr(NO3)2以及硝酸稀土为氧化剂、尿素为还原剂和燃料、 H3BO3为助熔剂，采用燃烧法在较低温度下一步反应制备出SrAl2O4∶Eu, Dy, La长余辉发光材料，优化了炉温、尿素用量、 H3BO3用量和La3+掺杂浓度等制备条件。采用扫描... 详细信息

以Al(NO3)3和Sr(NO3)2以及硝酸稀土为氧化剂、尿素为还原剂和燃料、 H3BO3为助熔剂，采用燃烧法在较低温度下一步反应制备出SrAl2O4∶Eu, Dy, La长余辉发光材料，优化了炉温、尿素用量、 H3BO3用量和La3+掺杂浓度等制备条件。采用扫描电子显微镜、 X-射线衍射谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分别对材料的微观形貌、晶体类型、紫外吸收以及发光性能进行了表征。结果表明，制备的长余辉发光材料为微米级多面体形状，晶体类型为纯单斜SrAl2O4晶型且结晶性能良好，在252和334 nm处出现明显的紫外吸收峰，在365 nm激发波长下，514 nm处出现了较强的荧光发射峰。采用365 nm紫外光持续照射此长余辉发光材料30 s,在关闭光源后仍能观察到明亮的绿色发光。将长余辉发光粉末应用于一系列光滑客体表面潜在手印的无背景显现，详细考察了手印显现的对比度、灵敏度和选择性。结果表明，经长余辉发光模式增强处理的手印，其显现信号与背景噪声之间的对比反差强烈，乳突纹线的各级特征反应清晰明显，显现材料与乳突纹线之间的特异性吸附较强，具有对比度强、灵敏度高以及选择性好等优点。基于长余辉发光材料的手印显现方法特别适用于背景颜色复杂及荧光性能强烈的客体表面潜在手印的高质量、无背景显现，具有效果优良、操作简单、适用广泛以及针对性强等特点。

关键词：手印显现长余辉发光对比度灵敏度选择性

白光LEDs用(Ba/Sr/Ca)_(2.9)Ce(PO_(4))_(3):0.1Eu^(2+)的发光特性

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光电子．激光 2023年第3期34卷 314-320页

作者：魏岳蒋树刚李婷李盼来王志军保定学院汽车与电子工程学院河北保定071000 河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

采用高温固相法制备了(Ba/Sr/Ca)_(2.9)Ce(PO_(4))_(3):0.1Eu^(2+)系列荧光粉,研究了材料的发光特性。在400nm光激发下,增大x值,Ba_(2.9-x)SrxCe(PO_(4))_(3):0.1Eu^(2+)的主发射峰由515nm红移至540nm,色坐标从(0.312,0.607)变到(0.376,0.580);随着y值的增大,Ba_(2.9-y)CayCe(PO_(4))_(3):0.1Eu^(2+)的主发射峰由515nm红移到553nm,色坐标从(0.312,0.607)变到(0.427,0.535),随z值的增大,Sr_(2.9-z)CazCe(PO_(4))_(3):0.1Eu^(2+)的主发射峰值由540nm红移到553nm,色坐标从(0.376,0.580)变到(0.427,0.535)。此外,当测试温度升高时,材料仍保持较大的发射强度,表面其有较好的温度稳定性。研究结果对获取白色发光二极管用颜色可调型荧光粉具有一定的参考意义。

关键词：发光荧光粉基质组分

基于YVO4∶Eu纳米发光材料的足迹增强显现

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光谱学与光谱分析 2021年第1期41卷 88-93页

作者：丁寒王猛中南财经政法大学刑事司法学院湖北武汉430073 中国刑事警察学院刑事科学技术学院辽宁沈阳110035

足迹显现技术一直是刑事科学技术领域中的关键技术之一,也是足迹分析与足迹鉴定的重要前提。本研究在借鉴手印纳米荧光显现技术先进研究成果的基础上,提出了基于YVO4∶Eu纳米发光材料的足迹增强显现技术,旨在改善提升足迹的显现效果。... 详细信息

足迹显现技术一直是刑事科学技术领域中的关键技术之一,也是足迹分析与足迹鉴定的重要前提。本研究在借鉴手印纳米荧光显现技术先进研究成果的基础上,提出了基于YVO4∶Eu纳米发光材料的足迹增强显现技术,旨在改善提升足迹的显现效果。以稀土硝酸盐和原钒酸钠为原料、柠檬酸三钠为表面修饰剂,利用水热法合成出适于足迹显现的YVO4∶Eu纳米发光材料。采用透射电子显微镜、X射线衍射谱、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱对该纳米发光材料的微观形貌、晶体结构、吸收性质、发光性能、表面基团进行表征。所合成的YVO4∶Eu纳米发光材料其微观形貌为类球形、平均粒径为39.2 nm,其晶体结构为四方晶系,紫外最强吸收波长为257 nm,在254 nm紫外光激发下能够发射614 nm红色可见光,表面为柠檬酸分子修饰。研究最终将YVO4∶Eu纳米发光材料应用于赤足足迹和穿鞋足迹的增强显现技术,并详细探讨了两种类型足迹的粉末法显现原理。赤足足迹显现结果表明,足迹的形态轮廓分明,乳突纹线连贯,细节特征明显,屈肌褶纹、脱皮、附着物等特征反映明显;穿鞋足迹显现结果表明,足迹的鞋底花纹特征完整明显,以上显现痕迹特征均能够达到足迹检验鉴定的要求。另外,该研究分别探讨了纳米材料的发光性能、颗粒尺寸、微观形貌对于提高足迹显现对比度、灵敏度、选择性的具体作用。该研究提出的基于YVO4∶Eu纳米发光材料的足迹增强显现技术具有对比度强、灵敏度高、选择性好等一系列显著优势,为稀土发光纳米材料的研究拓展了应用范围,也为足迹显现传统方法的发展提供了创新思路。

关键词：稀土发光纳米材料足迹显现

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光致发光沸石分子筛复合材料的研究进展

高等学校化学学报 2021年第1期42卷 299-310页

作者：王博伦宗思宇李激扬吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室化学学院长春130012

除传统的催化、吸附分离和离子交换外,主客体组装化学赋予了沸石分子筛材料独特的物理化学性质和广阔的应用前景.本文聚焦光致发光沸石分子筛复合材料,综述了这类材料最新的研究进展,总结了不同发光客体,如稀土金属、金属簇、量子点/碳... 详细信息

除传统的催化、吸附分离和离子交换外,主客体组装化学赋予了沸石分子筛材料独特的物理化学性质和广阔的应用前景.本文聚焦光致发光沸石分子筛复合材料,综述了这类材料最新的研究进展,总结了不同发光客体,如稀土金属、金属簇、量子点/碳点等与沸石分子筛形成的复合材料的制备方法与组装策略,介绍了该类复合材料的光致发光性质和潜在应用,探究了复合材料中可能存在的量子限域、分子间相互作用、能量转移和电子转移等对发光的影响,并对未来光致发光沸石分子筛复合材料的发展前景进行了展望.

关键词：沸石分子筛主客体组装发光

多孔玻璃粉原位生长高纯绿色发光CsPbBr量子点

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硅酸盐学报 2024年

作者：林航吕雪杰高鹏王元生中国科学院福建物质结构研究所中国科学院光电材料化学与物理院重点实验室

钙钛矿量子点玻璃兼具量子点优异的发光特性和玻璃的物化稳定性，受到广泛关注，但其制备过程中存在组分挥发严重、晶粒尺寸和分布难以调控等问题，实验重复性往往较差。本文中，以多孔玻璃为模板，基于原位生长的方法，制备了CsPbBr3... 详细信息

钙钛矿量子点玻璃兼具量子点优异的发光特性和玻璃的物化稳定性，受到广泛关注，但其制备过程中存在组分挥发严重、晶粒尺寸和分布难以调控等问题，实验重复性往往较差。本文中，以多孔玻璃为模板，基于原位生长的方法，制备了CsPbBr3量子点-多孔玻璃(简称为CPB-PG)复合材料。由于量子点生长受限于多孔玻璃的孔道，因此复合材料的组分/结构具有较好的可控性。改变多孔玻璃的热处理分相、酸浸析和碱洗工艺条件，可调控CPB-PG中析出的CsPbBr3量子点的粒径分布。多孔玻璃粉浸渍于卤化物盐溶液时，Cs+、Pb2+、Br~–会吸附于孔道中；烘干溶剂后，CsPbBr3析出；升温至CsPbBr3熔点温度之上煅烧时，CsPbBr3熔融，并在降温过程中于玻璃孔道中原位重结晶。光谱测试分析表明，随着量子点尺寸增大，样品发射峰红移；晶体缺陷有所增加，相应荧光量子效率下降；制得CPB-PG的半峰宽最窄仅为18 nm，实现了对于宽色域背光显示至关重要的高纯绿光发射(色坐标接近Rec.2020标准)。耦合绿光CPB-PG、红光K0.42Cs0.58Pb(Br1.5I1.5)量子点玻璃粉、以及InGaN蓝光芯片，构建白光发光二极管(LED)原型器件；在20 mA电流驱动下，白光LED的光效30 lm/W，色温7 710 K，显色指数75.8，可以覆盖约96%的Rec.2020标准色域。

关键词：钙钛矿量子点玻璃陶瓷晶化白光发光二极管发光

BaCeNa(PO)F:Ce/Eu的发光特性及能量传递

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光电子·激光 2024年

作者：梁绍龙秦晓东王嘉瑞郑明杰李盼来徐艳梅河北大学物理科学与技术学院华北电力大学数理系

为了解决荧光粉混合物之间存在的颜色再吸收和配比调控问题，采用高温固相法合成了一系列Ba4-xCe3Na3(PO4)6F2:xEu2+颜色可调荧光粉。在297 nm光激发下，材料呈现双峰发射特征，570 nm黄色发射峰来源于Eu2+的4f65d1→4f7跃迁发射，而380... 详细信息

为了解决荧光粉混合物之间存在的颜色再吸收和配比调控问题，采用高温固相法合成了一系列Ba4-xCe3Na3(PO4)6F2:xEu2+颜色可调荧光粉。在297 nm光激发下，材料呈现双峰发射特征，570 nm黄色发射峰来源于Eu2+的4f65d1→4f7跃迁发射，而380-470 nm范围内的发射来源于Ce3+的4f65d1→4f7跃迁。研究发现，随着Eu2+浓度的增大，材料的发光颜色可以由蓝色变为黄色，色坐标由(0.056，0.069)变为(0.303，0.347)，结合荧光衰减曲线，证明Ce3+到Eu2+存在着明显的能量传递。

关键词：荧光粉发光能量传递 Ba Ce Na (PO ) F :Eu