纳米稀土磷酸盐、硼酸盐发光材料的合成及性能研究

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磷酸盐、硼酸盐基质发光材料在紫外光及真空紫外光激发下具有很好的发光性质,且化学稳定性和热稳定性良好,具有广泛的应用前景。随着纳米技术的迅速发展,纳米发光材料由于具有较高的发光强度和高的量子效率等特性,已成为研究的热点。本文通过多种制备方法合成出磷酸盐和硼酸盐纳米发光材料,并探讨了反应条件对其形貌及发光性能的影响。   本论文主要开展了以下几方面的研究工作:   1、首次采用室温固相法及高温固相法分别合成出两种新的经济型环保荧光材料:纳米球形(Gd,Y)PO4:Tb和纳米棒状(La,Y)BPO4:Tb绿色荧光材料。并采用XRD、TEM、荧光等测试技术研究其结构、晶体尺寸、形貌及其发光性能。   2、分别采用燃烧法、水热法和室温固相法合成以NaZnPO4为基质、Eu3+为激活剂的红色纳米荧光材料。运用XRD、TEM、荧光等测试手段,详细研究了敏化剂(Bi3+和Sm3+)、助熔剂(H3BO3)、氧化剂(NH4NO3)及反应pH值对荧光材料的结构、粒径、形貌、分散性及发光性能的影响。研究表明上述三种方法均可获得纳米稀土发光材料:燃烧法和室温固相法得到纳米球形颗粒,而水热法得到纳米棒状材料。反应条件不仅对发光材料的形貌有影响,对荧光粉的发光性能也有较大影响:掺入敏化剂Sm3+离子和Bi3+离子后,Eu3+的最强发射由699nm(5D0→7F4跃迁)转变为595 nm(5D0→7F1跃迁),且发射强度大大增强。   3、首次采用高温固相法制备了Dy3+激活的NaZnBO3纳米荧光材料。通过TG、XRD、TEM、荧光等方法研究了荧光粉的形成过程、结构、形貌及其发光性能。结果表明:Dy3+激活的NaZnBO3纳米荧光材料发很强的白光,少量Eu3+和rb3+的掺入不改变Dy3+的特征发射,但能明显增强荧光发射强度。
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