【摘 要】
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锗酸锌基Zn2GeO4（ZGO）纳米晶体具有化学稳定性好,发光性能优异,带隙调节容易,在电学、光学、催化等领域潜在的应用受到了人们关注。目前,这种ZGO纳米晶可通过固相合成法、化学气相沉积法、共沉淀法和静电纺丝法、微波水热法等多种合成方法获得。其中,微波水热合成法被认为是有效、快速且简便的一种方法。微波水热合成法可通过控制合成条件（如饱和度、温度、溶剂和前驱体）,提高化学动力学生长速率,形成高结晶
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锗酸锌基Zn2GeO4（ZGO）纳米晶体具有化学稳定性好,发光性能优异,带隙调节容易,在电学、光学、催化等领域潜在的应用受到了人们关注。目前,这种ZGO纳米晶可通过固相合成法、化学气相沉积法、共沉淀法和静电纺丝法、微波水热法等多种合成方法获得。其中,微波水热合成法被认为是有效、快速且简便的一种方法。微波水热合成法可通过控制合成条件（如饱和度、温度、溶剂和前驱体）,提高化学动力学生长速率,形成高结晶产物,改善晶体的尺寸和形貌。因此,微波水热法已被证明是非常有效且快速,获得纯度高、结晶性强、形貌和尺寸各异的锗酸锌纳米材料的合成方法。本论文利用微波水热法,锗酸锌基纳米材料分别进行Mn2+掺杂以及Mn2+与Yb3+共掺杂。通过引入缺陷能级的方式来提高和改变Zn2GeO4基纳米材料的长余辉性质,进一步研究了不同反应时间和温度对该材料形貌与性质的影响。具体研究内容和结果如下:1.通过微波水热法制备了Mn2+掺杂Zn2GeO4长余辉材料,当溶液PH=7,反应温度160°C和反应时间10 min,获得的锰掺杂锗酸锌形貌最佳和性能最优。荧光光谱（PL）表明,单一相的锗酸锌样品由于缺陷而呈现蓝色发射,锰掺杂锗酸锌纳米棒在紫外激发下呈现绿光发射。2.合成了Zn1.96-xGeO4+1/2x:Mn0.04Ybx（ZGOMYb）荧光粉。在协同作用下,Mn2+作为宽带光谱敏化剂吸收紫外-可见光子（280nm-500nm）,并将能量传递给Yb3+,导致荧光寿命的衰减和发射光谱为绿光波段的特征光谱,表明了Mn2+掺杂有效地实现能量转移。荧光光谱表明,Yb3+是在约1000 nm波长处的近红外发射。本论文工作利用高效、温和的微波水热法方法,合成锗酸锌基掺杂纳米荧光材料,具备良好的长余辉发光性质,为今后纳米荧光材料的合成与应用提供了思路。
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