BaMoO4:Eu3+发光材料的合成及性能表征

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稀土离子由于其独特的电子层结构使得稀土离子掺杂的发光材料具有其它发光材料所不具有的许多优异性能。稀土发光材料具有发光亮度高、余辉时间长、发射光波长可调、无辐射无污染等优异性能特点,是新一代的发光材料,成为了目前国内外发光材料的研究热点。但是长期以来红色发光材料一直就是研究的一个薄弱环节,因而研发高亮度、性能稳定的红色发光材料一直都是众多研究学者的努力方向。本文采用化学沉淀法和高能球磨法合成红色发光材料BaMoO4:Eu3+粉体,并对其最佳制备工艺进行了研究和讨论。以钼酸铵、硝酸钡和氧化铕为原料,采用化学沉淀法制备前驱体。结合DSC-TG曲线分析前驱物的热分解过程,并确定了合理的粉体煅烧温度。研究了溶液pH值,沉淀温度、陈化时间、煅烧温度、保温时间和Eu3+掺杂量等工艺条件制备不同的BaMoO4:Eu3+粉体,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征。实验结果表明,化学沉淀法制备BaMoO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是:pH值为6,沉淀温度为80℃,陈化时间为1h,烧结温度为1000℃,保温时间2h,Eu3+掺杂量为8%mol。结果得到的粉体Eu3+掺入量小,粒径较大,发光性能较好。以钼酸钱、碳酸钡和氧化铕为原料,采用高能球磨法制备BaMoO4:Eu3+粉体。研究了球磨温度、球磨时间、球料比和Eu3+掺杂量等工艺条件制备不同的粉体,并用X射线衍射、扫描电镜和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征。实验结果表明,高温能量球磨法制备BaMoO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是:球磨温度为600℃,球磨时间为3h,球料比为20:1,Eu3+掺杂量为12%mol。结果得到了Eu3+掺入量大,粒径较小,分散性良好,发光性能较好的粉体。通过以上两部分实验可以得出,与传统化学沉淀法相比,采用高能球磨法不仅制备工艺简单、能在较低温度制备出BaMo04:Eu3+粉体,而且用高能球磨法制备的粉体较纯,大小均匀,具有良好的分散性及发光性能。将高能球磨法运用于稀土纳米发光材料的合成,扩大了该方法的应用范围,开辟了稀土纳米荧光材料新的研究手段和方法。
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