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Ce3+/Eu2+离子激活多格位基质的稀土发光材料设计、制备及其动力学行为研究
结题报告
批准号:
21401165
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
谢木标
依托单位:
学科分类:
B0502.无机功能材料化学
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
李国璧、李栋宇、潘荣楷、杨桂珍、朱国贤
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中文摘要
由发光材料结构预测材料发光性能是稀土发光材料研究的难点,尤其是Ce3+和Eu2+离子等f-d跃迁离子掺杂材料。稀土离子的5d能级受基质结构环境的影响较大,揭示它们之间的依赖关系和影响规律是科学工作者们一直以来的研究重点。研究f-d跃迁稀土离子在不同格位间的发光性能及其动力学行为是探索稀土离子f-d跃迁能量和基质结构关系的重要手段,无论对理论研究还是应用探索均有重要的意义。本项目选择具有多个阳离子格位的化合物作为发光基质,掺杂Ce3+或Eu2+等f-d跃迁离子制备具有多个发光中心的发光材料。研究材料在不同激发源激发下的发光性能,探索稀土离子在不同发光中心发光及其格位环境结构的关系,讨论多个发光中心之间的能量传递和离子迁移等动力学行为,构建合理的动力学模型。最终探索和归纳有助于指导稀土发光材料开发设计和性能预测的相关规律或结论,为新型稀土发光材料的设计和制备提供理论支持。
英文摘要
It is diffcult to predict the luminescence properties of rare earth luminescent materials by structrue of the luminescent materials,especially the materials doped with f-d transiton ions Ce3+ and Eu2+. The host structure environment has great effect on the 5d energies of rare earth ions, and the scientists are always concentrating their attention on revealing the dependency relationship and influence rules between the 5d energies and structure environment. Studies of the luminescent properties and dynamics behavior for the f-d transitions rare earth ions in different crystal sites are important means to investigate the relationship between the f-d transition energies of rare-earth ions and host structure, which are considered to have significance in both the theory and the applications. In this project, we prepare multi-centre luminescent materials by selecting compounds with multiple cationic sites as the luminescent hosts, and the f-d transition ions Ce3+ or Eu2+ as doping ions. We will study the luminescent properties of materials excited by different excitation sources, explore the relationship between host structure and the luminescent properties of rare earth ions in different luminescent centres, discuss the dynamics behavior of energy transfer and ion migration in different luminescent centres, and establish reasonable dynamic models. In the end, we will summarize relevant laws or conclusions which will help to design rare earth luminescent materials and predict the properties, and to provide theory support for designing and preparing novel rare earth luminescent materials.
在很多领域有广泛应用的稀土发光材料越来越受到科学工作者们的关注,而由发光材料结构预测材料发光性能是稀土发光材料研究的难点,尤其是Ce3+和Eu2+离子等f-d跃迁掺杂材料。稀土离子的5d能级受基质结构环境的影响较大,揭示它们之间的依赖关系和影响规律是科学工作者们一直以来的研究重点。研究Ce3+和Eu2+离子在不同格位间的发光性能及其动力学行为是探索稀土离子f-d跃迁能量和基质结构关系的重要手段,无论对理论研究还是应用探索均有重要的意义。本研究采用高温固相法制备具有多个阳离子格位的Ce3+和Eu2+离子掺杂Ca4Si2O7F2、AM9(SiO4)6O2 (A = Li, Na; M = La, Gd, Y) 、M3MgSi2O8:Eu2+(M = Sr, Ca, Ba)、Sr2LiSiO4F 、Ca9Ln(PO4)7 (Ln = La, Gd, Y, Lu) 和Ca10A(PO4)7(A = Li, Na, K)等多个系列荧光粉材料。利用结构分析、荧光光谱分析和荧光寿命等手段讨论Ce3+和Eu2+离子在这些材料中的格位占据情况,确定了Ce3+和Eu2+在这些基质中的能带信息,为新型稀土发光材料的设计和制备提供了有价值的理论支持。分析了掺杂浓度、温度和配位场结构等因素对Ce3+和Eu2+离子格位发光的影响,探讨其格位发光的调控方法。研究了材料在紫外光和X射线等不同激发源激发下的发光性能,探索材料在LED照明和闪烁体领域的潜在应用。在此项目资助下,本研究发表学术论文15篇,其中SCI收录15篇,申请国家发明专利2项,其中1项已授权。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Synthesis and photoluminescence properties of novel red emitting phosphor Sr2LiSiO4F:Eu3+
新型红色荧光粉Sr2LiSiO4F:Eu3的合成及光致发光性能
DOI:10.1016/j.solidstatesciences.2014.11.003
发表时间:2015-01-01
期刊:SOLID STATE SCIENCES
影响因子:3.5
作者:Xie, Mubiao;Zeng, Lihua;Xie, Feifei
通讯作者:Xie, Feifei
Luminescence intensity enhancement of Eu2+ and Eu3+ by Tb3+ in LiLa9(SiO4)(6)O2
LiLa9(SiO4)(6)O2 中 Tb3 对 Eu2 和 Eu3 的发光强度增强
DOI:10.1088/0022-3727/49/22/225105
发表时间:2016
期刊:Journal of Physics D-Applied Physics
影响因子:3.4
作者:Xie Mubiao;Zhu Guoxian;Pan Rongkai;Li Dongyu;Hou Dejian
通讯作者:Hou Dejian
DOI:10.1016/j.rinp.2016.01.019
发表时间:2016
期刊:Results in physics
影响因子:5.3
作者:Mubiao Xie;Dongyu Li;Guo-xian Zhu;Rongkai Pan;Xionghui Fu
通讯作者:Mubiao Xie;Dongyu Li;Guo-xian Zhu;Rongkai Pan;Xionghui Fu
Crystallographic sites of Eu2+ and Eu2+-Tb3+ energy transfer in Sr2LiSiO4F
Sr2LiSiO4F 中 Eu2 和 Eu2-Tb3 能量转移的晶位
DOI:10.1039/c5ra00585j
发表时间:2015
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Mubiao Xie;Guoxian Zhu;Dongyu Li
通讯作者:Dongyu Li
DOI:10.1016/j.jfluchem.2016.05.012
发表时间:2016-08
期刊:Journal of Fluorine Chemistry
影响因子:1.9
作者:Guoxian Zhu;Mubiao Xie;Rongkai Pan;Xiaoping Zhou
通讯作者:Xiaoping Zhou
Ce3+/Eu2+激活白钙钛矿转光剂的“多转光”调控及农业转光应用研究
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    谢木标
  • 依托单位:
国内基金
海外基金