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Lu<,2>O<,3>由于其化学稳定性好、密度大(9.4g/cm<3>)、X射线阻止能力强，是一种理想的闪烁体材料基质。Lu<,2>O<,3>：Bi<3+>不仅衰减时间短(10<-7>s-10<-6>s)，而且亮度也很高，很有可能成为一种新型的闪烁体材料。本文详细的研究了不同的制备方法和条件对制成样品的结构、形貌和发光性能的影响。
和Lu<,2相似，NaLuO<,2>也具有高密度(7.27 g/cm<3>)、X射线阻止能力强等优点，也是一种很好的闪烁体材料基质。但和Lu2O<,3>容易制备不同的是，NaLuO<,2>的制备尤其高纯度NaLuO<,2>的制备相当困难。我们通过改变实验条件制得了高纯度的NaLuO,<2>粉末晶体材料。同时对Re(Re=Ce，Eu，Tb，Pr，Sm)激活的NaLuO<,2>的发光进行了研究。
本文主要研究内容和成果有：
(1)找到了制备不同颗粒大小Lu<,2>O<,3>：Bi<3+>粉末材料的方法：共沉淀法和燃烧法。制得的Li<,2>O<,3>为立方结构相，属Ia3[206]空间群，晶格常数a=1.039nm。燃烧法中随着反应物甘氨酸与硝酸根离子摩尔比(G/N)的改变，最后得到的粉末颗粒的大小也不同，在纳米量级(从2nm-40nm)。用共沉淀法制得粉末颗粒的大小在亚微米量级(约100nm)。
(2)粒径的变化不仅会使样品的发光亮度发生变化，同时也会改变其发光光谱、激发光谱及漫反射谱。从Lu<,2>O<,3>：Bi<3+>粉末的发光光谱中观察到了两套光谱，分别对应Bi<3+>取代Lu<,2>O<,3>中的Lu<3+>的C2和S6两种不同格位的光谱，发光峰都是对应Bi<3+>的<3>p<,1>→So跃迁。在370nm激发光激发下，通过燃烧法(G/N=0.28)和共沉淀法制得的两种样品发光峰都在410nm，对应S<,6>格位的发光；在322nm和335nm的激发光激发下，燃烧法和共沉淀法的谱峰分别在507nm和494nm附近，对应C<,2>格位的发光。监测410nm发射，用共沉淀法制得样品的240nm激发峰(对应Bi<3+>的<1>So→<3>p<,1>的跃迁)，在燃烧法(G/N=0.28)制得样品的激发谱中却没有观察到，而在290nm处多出了一个由晶格缺陷能级引起的激发峰。Li<,2>O<,3>：Bi<3+>粉末的发光衰减是单指数型，余辉在亚微秒至微秒量级内。
(3)用固相法制备了纯相NaLuO<,2>粉末晶体。通常制备的NaLuO<,2>粉末晶体不纯，含有杂相Lu<,2>O<,3>。测定NaLuO<,2>产物中含少量Lu<,2>O<,3>不纯相的量是比较困难的。工作中找到了一种利用XRD谱峰确定NaLuO<,2>中微量Lu<,2>O<,3>含量的X射线衍射绝标法，并得到了绝标法常数k<,NaLuO2>为3.8。我们通过改变反应物Na<,2>O<,2>和Lu<,2>O<,3>的摩尔配比、时间、温度和助熔剂找到了一种制备纯相NaReO<,2>(Re=Lu，Y)的最佳反应条件：将摩尔比2：1：0.07的反应物Na<,2>O<,2>和Lu<,2>O<,3>及助熔剂Na<,3>PO<,4>混合，在双坩埚中于850℃的马弗炉中煅烧3个小时，产物水洗后再加Na<,2>O<,2>二次煅烧，制得了纯度为99.4％的NaLuO<,2>。XRD分析指出该NaLuO<,2>粉体晶体为六角结构，晶胞参数(a=3.335A c=16.545A)。对NaLuO<,2>的XRD分析表明，我们的比JCPDS23-0684(NaLuO<,2>)卡片中XRD谱多一条(006)面衍射峰，且将原卡片中标定的不满足六角晶系布喇格反射条件的(007)、(111)和(117)峰纠正为符合该条件的(104)、(110)和(024)。 (4)NaLuO<,2>：Re<3+> (Re=Eu，Tb，Ce，Pr，Sm)Eu<3+>分别掺入NaLuO<,2>和NaYO<,2>中，由于Eu<3+>在晶格中所处对称性位置不同，使得它们的发光光谱不同。NaLuO<,2>：Eu<3+>发光主峰在590nm附近是Eu<3+>的<5>D<,0>→<7>F<,1>跃迁，为磁偶极发射；而NaYO<,2>：Eu<3+>发光主峰在610nm附近是Eu<3+>的<5>D<,0>→<7>F<,2>跃迁，为电偶极发射。
NaLuO<,2>：Tb<3+>的发射谱也是一系列的锐峰，发射谱中主峰位于545 nm，380、420、435和450nm的发射峰分别来自于Tb<3+>的<5>D<3>到<"7>F<,6>、<7>F<,5>、<7>F<,4>和<7>F<,3>跃迁；485、545、590和625nm的发射峰分别来自于Tb<3+>的<5>D<,4>到<7>F<,6>、<7>F<,5>、<7>F<,4>和<7>F<,3>的跃迁。随着掺杂浓度的增大，观察到了<5>D<,3>能级和<5>D<,4>能级之间的能级交叉驰豫现象。
室温下用紫外光激发，NaLuO<,2>：Ce<3+>(1mol％)的发光很弱，是一个从400nm到750nm的宽谱带，峰值在550nm。监测550nm发射，激发谱中220nm附近的激发峰对应是带间吸收，而在275nm处的激发峰是来自Ce<3+>的4f-5d的跃迁。
NaLuO<,2>：pr<3+>(1mol％)粉末材料的室温条件下的发光光谱由多条锐线组成，是典型的三价稀土离子发光。490、625、690、750nm的发光峰分别对应pr<3+>的<3>P<,0>→<3>H<,4，5>、<3>H<,6>、<3>P<,0>→<3>F<,2>和<3>F<,3，4>跃迁。
室温下，NaLuO<,2>：Sm<3+>的发光较弱，主要是三个发光峰，峰值在572、612和665nm，分别源自Sm<3+>的<4>G<,5/2>→<6>H<,5/2>、<4>G<,5/2>→<6>H<,7/2>和<4>G<,5/2>→<6>H<,9/2>跃迁引起的发射。用高能的阴极射线激发，NaLuO<,2>：Sm<3+>的发光在572和612nm的高能部分明显加强，而665nm处的发射峰就变得很弱。