納米氧化物和硫氧化物的合成、表征及發(fā)光性質的研究.pdf

1、納米材料由于其介觀效應而表現(xiàn)出許多不同于常規(guī)材料的獨特的物理和化學性質，特別是人們發(fā)現(xiàn)納米材料自身獨特的發(fā)光性質，在許多新的領域中有著潛在的巨大的應用前景，極具開發(fā)和應用價值，因此對納米發(fā)光材料的實驗和理論研究成為目前高新材料的研究熱點。本論文主要研究了半導體TiO2納米晶和稀土化合物Gd2O22S：Tb，Y2O3：Yb，Er，Y2O2S：Yb，Er納米晶的合成以及發(fā)光性質。其主要內容和結果如下： 1.采用直接沉淀法制備了TiO

2、2納米晶，室溫下，在405、453、471和530nm處觀察到體材料所不具備的表面態(tài)能級的發(fā)光，并且發(fā)現(xiàn)隨著焙燒溫度的升高，表面態(tài)發(fā)光峰的強度呈現(xiàn)出無規(guī)則變化，這與納米晶晶粒內部缺陷的移動和表面態(tài)的數(shù)目有關。 2.Gd2O2S：Tb被廣泛視為X-射線轉換為可見光的效率最高的發(fā)光粉之一，是一種非常重要的X-射線發(fā)光粉。傳統(tǒng)的合成方法是高溫固相反應法，但該方法得到的產(chǎn)物粒度很粗，難以滿足顯示器高分辨率的要求，而研磨又會引入雜質且晶型

3、被破壞，使得發(fā)光亮度減小。為此，本工作探索了新的實驗方法，即乳狀液膜法和復合沉淀法，用于制備納米Gd2O2S：TbX-射線發(fā)光粉，并通過XRD、SEM、TEM、PL、XL、FT-IR等手段對樣品進行了表征。結果表明：這兩種方法都在較低的溫度下得到了純六角晶型的Gd2O2S：TbX-射線發(fā)光粉，且晶粒尺寸都達到了納米級。尤其是復合沉淀法，利用了均勻沉淀法的反應原理，將粉體的團聚尺寸也控制在納米級，這對提高成像系統(tǒng)分辨率具有極其重要的意義。

4、同時，還發(fā)現(xiàn)了新的現(xiàn)象，即在Gd2O2S：Tb納米粉中，隨Tb3+離子濃度的增加，并未出現(xiàn)5D3→5D4的能量傳遞過程，其原因可能是Gd2O2S基質的CTS底的位置與5D3能級比較接近，它們之間更易發(fā)生能量傳輸，從而使5D3→5D4能量傳遞的幾率大大減小。 3.在成功合成Gd2O2S：TbX-射線納米發(fā)光粉的基礎上，又將復合沉淀法應用于合成Y2O3：Yb，Er，Y2O2S：Yb，Er納米級上轉換發(fā)光粉，并對兩種樣品的上轉換光譜做