系列氧化物為基質的納米稀土發(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和以半導體氧化物為基質的系列納米發(fā)光材料，考察了它們的性能，探討了結構與性能的關系以及某些發(fā)光機理。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)，對其光譜性質及基質結構對其發(fā)光性質的影響進行了研究。對沉淀法過程中的影響粒徑的各種條件進行了探討，結果表明用乙二醇/水作為反應介質，在0℃進行反應，將前驅沉淀物用醇置換

2、的辦法進行后處理，這樣的一個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)光強度，采用硬脂酸對其進行表面修飾，通過對包覆粉體的熒光光譜的研究發(fā)現：包覆后的熒光粉體的發(fā)光強度有明顯的增強。 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產物的各種性質的影響。結果發(fā)現隨著焙燒溫度的提高，Eu3+離子越來越容易進入晶格，從而發(fā)光也越來越有效。為了進一步提高SnO2∶Eu的發(fā)光強度，

3、我們向該物質中摻入了Li+離子。發(fā)現Li+離子能夠大大提高Eu3+的發(fā)光強度，同時我們還討論了最佳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，Mg2+離子的摻入能夠導致基質晶格的增大，從而使半徑較大的Eu3+離子更容易進入晶格，同時由于Mg2+離子摻入而產生的氧空位能夠起到能量傳遞敏化劑的作用，這些均導致激活劑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。發(fā)現各種基質中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+進入晶格，從而發(fā)光強度最大。 4.采用Pechini膠體法合成了納米級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。各種光譜研究的結果表明隨基質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為基質的納米發(fā)光材料，并討論了不同相結構對Dy3+離子發(fā)光性質的影響。根據三種樣品的室溫熒光光譜以及Dy3+的能級結構，我們還對不同相結構的ZrO2∶Dy的發(fā)光過程進行了推導。同樣