由于具有较高的可见波段荧光效率, 基于稀土掺杂氧化物的红外激光诱导热辐射具有重大的应用潜力。 进一步提高红外诱导热辐射效率具有重大的实用价值。 设计了一种改善稀土掺杂氧化物材料中红外诱导热辐射效率的方案, 即通过掺杂改性杂质, 既可以改变稀土离子周围局域晶场的对称性; 同时又引入了晶格缺陷。 对应的效果包括: 一方面, 可以通过增强稀土离子周围的晶场强度来提高稀土元素对于入射光子的吸收能力; 另一方面, 可以利用晶格缺陷作为猝灭中心来增加材料的热转化能力, 最终将显著提高杂质改性材料的光热转化效率, 即获得更加高效的红外诱导热辐射材料。 为了验证设计方案的可行性, 利用溶胶-凝胶方法合成了不同浓度的镱离子和锂离子的共掺杂样品, 通过XRD及TEM测试分析了杂质对样品结构的影响, 并且基于荧光发射光谱具体研究了杂质掺杂浓度对热辐射效率的影响。 该工作为高效稀土掺杂热辐射材料的制备提供一定的参考。

新型单一基质型白色荧光粉是当前白光LED荧光粉研究的热点.宽带隙半导体BiOCl物化性质稳定,声子能量低,晶体结构对称性低、极化性强,具有作为稀土掺杂荧光粉基质材料的潜质.采用固相法制备了BiOCl:Dy3+及BiOCl:Li+,Dy3+荧光粉,并采用XRD、激发和发射光谱研究了其结构和发光特性.XRD结果显示在500 ℃低温下即可成功合成出纯四方相的稀土掺杂BiOCl晶体,而Li+掺入可进一步提高样品结晶度.在389 nm近紫外光激发下,荧光粉具有位于478 nm(蓝)和574 nm(黄)波段的Dy3+特征发射峰,并呈现较低的蓝黄光发射比例和优异的白光发射特性.相比单掺体系,Li+掺杂不仅使荧光粉发射增强,还实现了发光颜色的调节.研究结果表明,BiOCl:Dy3+荧光粉制备温度低,具有良好的近紫外光激发和白光发射特性,其较低黄蓝光发射比例性质可能与BiOCl独特的晶体结构有关;上述特性使其可能成为一种新型的潜在近紫外激发白光LED荧光粉。

利用高温熔融法制备了Li+掺杂Tb3+激活硅酸盐闪烁玻璃。通过Li+掺杂Tb3+激活硅酸盐玻璃的紫外可见透射光谱、发射光谱和发光衰减时间谱, 研究了Li+的加入对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明: 适量Li+的加入可有效增强Tb3+激活硅酸盐玻璃的发光强度, 且相比于不掺杂Li+的Tb3+掺杂硅酸盐玻璃而言, 当掺入质量分数为2.0%的Li+时, Tb3+在玻璃中的最佳掺杂质量分数由12.8%提高至15.3%。其原因是Li+掺杂增加了玻璃体系中非桥氧的数量, 从而有利于改善Tb3+在玻璃体中的均匀性, 降低Tb3+间因非辐射跃迁而引起的能量损失, 以及提高Tb3+的最佳掺杂质量分数。但当掺入Li+的质量分数超过2.0%时, 会对Tb3+激活硅酸盐玻璃的闪烁光强产生负面影响, 这是因为过多的非桥氧阻碍了X射线激发能达到Tb3+离子的能量传递。

探讨了WO3薄膜与1MLiClO4-PC溶液之间的界面电位差的变化规律及测量方法。制备了三种具有不同电致变色性能的WO3薄膜,并对它们进行了界面电位差随Li+注入量大小变化的测量。通过实验发现:界面电位差的变化趋势能够反映出氧化钨薄膜的Li+离子阈值注入量的大小。进而找到了用电阻热蒸发方法制备电致变色氧化钨薄膜的最佳工艺条件。