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本文用超声喷雾技术进行了常温常压下制备HAP(羟基磷灰石)纳米粉体和稀土离子掺杂的YAG(钇铝石榴石)纳米荧光粉的研究和探索,研究了化学反应时间与烧结温度对HAP的结晶度和颗粒均匀性的影响规律,并探讨了在制备工艺过程中添加不同表面活性剂对制备的HAP纳米粉体的分散性能、颗粒大小、均匀性及形貌等的影响情况;详细地研究了稀土离子掺杂的YAG纳米荧光粉的结构、物相组成、颗粒形貌以及不同掺杂浓度纳米荧光粉的发射光谱和激发光谱。主要成果和进展如下:(1)在常温常压下,以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4为原料制备了HAP纳米粉体,获得了颗粒度为3040 nm的均匀HAP粉体。研究了化学反应时间与烧结温度对HAP的结晶度和颗粒均匀性的影响规律。与传统的超声化学法和化学沉淀法制得的HAP粉体样品比较,发现此法可以在较短的反应时间内制备出纳米HAP,显著提高HAP的合成效率、结晶度,且获得的颗粒度相对均匀。(2)探讨了在超声喷雾法制备工艺过程中添加柠檬酸、甘氨酸、葡萄糖和TX-10四种表面活性剂对制备的HAP纳米粉体的分散性能、颗粒大小、均匀性及形貌等的影响情况。表面活性剂的加入对粉体的产物相没有影响,但对制备出的纳米HAP粉体的分散效果均有一定的影响。从SEM照片看出,在本反应体系中当甘氨酸适量加入时,对纳米HAP粉体能起到很好的分散作用,有利于颗粒的细化与均匀;而等量柠檬酸的加入反而加剧了纳米HAP颗粒的团聚;葡萄糖与TX-10的加入则使颗粒度变大,并易造成局部团聚。(3)将Al(NO3)3、Y(NO3)3和Ce(NO3)3的混合溶液作为母盐溶液,以NH4HCO3与NH3·H2O的混合溶液为复合沉淀剂,应用新型的超声喷雾技术,把母盐溶液加入到复合沉淀剂中,获得的前驱体沉淀物经过一定温度煅烧,制得YAG:Ce纳米荧光粉。详细地研究了粉体的结构、物相组成、颗粒形貌以及不同掺杂浓度纳米荧光粉体的发射光谱和激发光谱。此法制得的YAG:Ce荧光粉体呈现均匀的、分散的、尺寸为5070 nm的纳米颗粒,与共沉淀法法相比,明显地改善了粉体的颗粒度与分散性。当Ce掺杂浓度达67 mol%时,荧光强度达到最大,其浓度猝灭效应明显高于共沉淀法所报道的4.8 mol%,可望实现YAG基荧光材料的高浓度掺杂与高发光效率。(4)以NH4HCO3与NH3·H2O的混合溶液为沉淀剂,用超声喷雾共沉淀法结合后续不同温度煅烧制备了纳米YAG:Eu荧光粉。对粉体的结构、物相组成、颗粒形貌以及不同铕掺杂浓度的发射光谱和激发光谱进行了研究。此法与溶胶-凝胶法和共沉淀法等技术制备的颗粒大小和均匀性相比,显示出一定的优势。同时研究还表明,烧结温度对YAG:Eu荧光粉的析晶有重要影响,随着烧结温度的升高,衍射峰逐渐变窄,衍射强度增大,有利于促进YAG相的生成。