系列氧化物為基質(zhì)的納米稀土發(fā)光材料的研制及性能.pdf

1、采用不同合成方法和研究手段，分別研制了以稀土氧化物為基質(zhì)和以半導(dǎo)體氧化物為基質(zhì)的系列納米發(fā)光材料，考察了它們的性能，探討了結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系以及某些發(fā)光機(jī)理。具體工作： 1.采用幾種不同的合成方法制備了納米稀土氧化物發(fā)光材料Ln2O3∶Re(Ln=Y，Gd，La)，對(duì)其光譜性質(zhì)及基質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)其發(fā)光性質(zhì)的影響進(jìn)行了研究。對(duì)沉淀法過程中的影響粒徑的各種條件進(jìn)行了探討，結(jié)果表明用乙二醇/水作為反應(yīng)介質(zhì)，在0℃進(jìn)行反應(yīng)，將前驅(qū)沉淀物用醇置換

2、的辦法進(jìn)行后處理，這樣的一個(gè)過程可以得到粒徑小而均勻的納米粉體。為了提高納米發(fā)光粉體的發(fā)光強(qiáng)度，采用硬脂酸對(duì)其進(jìn)行表面修飾，通過對(duì)包覆粉體的熒光光譜的研究發(fā)現(xiàn)：包覆后的熒光粉體的發(fā)光強(qiáng)度有明顯的增強(qiáng)。 2.用高分子法制備出粒徑為20nm左右的發(fā)光粉體SnO2∶Eu，并研究了不同焙燒溫度對(duì)產(chǎn)物的各種性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著焙燒溫度的提高，Eu3+離子越來越容易進(jìn)入晶格，從而發(fā)光也越來越有效。為了進(jìn)一步提高SnO2∶Eu的發(fā)光強(qiáng)度，

3、我們向該物質(zhì)中摻入了Li+離子。發(fā)現(xiàn)Li+離子能夠大大提高Eu3+的發(fā)光強(qiáng)度，同時(shí)我們還討論了最佳Li+的摻入量為0.20﹪mol。采用Pechini型溶膠—凝膠法成功制備了Sn1-xMgxO2-δ∶Eu發(fā)光粉體。研究發(fā)現(xiàn)，Mg2+離子的摻入能夠?qū)е禄|(zhì)晶格的增大，從而使半徑較大的Eu3+離子更容易進(jìn)入晶格，同時(shí)由于Mg2+離子摻入而產(chǎn)生的氧空位能夠起到能量傳遞敏化劑的作用，這些均導(dǎo)致激活劑Eu3+的發(fā)光更加有效。 3.初步為稀

4、土離子Eu3+選擇了一種新的基質(zhì)材料，即ASnO3(A=Ba、Sr、Ca)和A2SnO4(A=Ca、Sr、Ba)∶Eu，通過各種光譜手段研究了其發(fā)光性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)各種基質(zhì)中CaSnO3和Ca2SnO4能夠最有效的將吸收的能量傳遞給Eu3+離子。這可能是由于Ca2+的半徑與Eu3+最接近，更有利于Eu3+進(jìn)入晶格，從而發(fā)光強(qiáng)度最大。 4.采用Pechini膠體法合成了納米級(jí)ZrO2，通過在不同溫度焙燒而分別得到單斜相、四方相、立方相的

5、ZrO2∶1﹪Eu。各種光譜研究的結(jié)果表明隨基質(zhì)ZrO2的相發(fā)生變化，激活劑Eu3+的發(fā)光也發(fā)生了明顯的變化，這是由于Eu3+在不同相基質(zhì)中格位不同而造成的。 5.同樣采用Pechini膠體法制備出了摻雜Dy3+離子的以單斜相、四方相、立方相的ZrO2為基質(zhì)的納米發(fā)光材料，并討論了不同相結(jié)構(gòu)對(duì)Dy3+離子發(fā)光性質(zhì)的影響。根據(jù)三種樣品的室溫?zé)晒夤庾V以及Dy3+的能級(jí)結(jié)構(gòu)，我們還對(duì)不同相結(jié)構(gòu)的ZrO2∶Dy的發(fā)光過程進(jìn)行了推導(dǎo)。同樣