本文简单总结了和场发射低压荧光材料研究现状和纳米氧化锌的研究进展,认为氧化锌是很有前途的一种低压荧光材料,但其作为低压荧光材料还需要很多的改进,最主要是粉体的表面形貌和发光效率及发光色纯度等。粉体的这些特性无不与其内部结构特征和制备工艺有关,基于这些,本文的实验目的是希望能寻找一种合适的制备方法和优化工艺,制备分散性好的球形纳米颗粒,希望改善其表面形貌,同时,通过铽掺杂,希望得到一种Zn-O-Tb桥联结构,实现氧化锌基体向铽发光中心的能量传递,希望铽中心特征发射和氧化锌绿光发射能有效叠加增强,改善粉体的单色性,制备出好的复合粉体,分析清楚其结构,从而为后续低压荧光特性研究作准备。 利用正交实验设计,采用超微粉碎、并流沉淀—冷冻干燥和均匀沉淀三种方法制备氧化锌粉体,分别得到了优化工艺,通过比较认为均匀沉淀方法是最适合本研究的粉体制备方法,得到的优化工艺为:硝酸锌浓度0.55mol/L,反应摩尔比3.5/1,分散剂1%(体积),反应时间为3h,热处理温度350℃,热处理时间1小时。此工艺制备的氧化锌粒径为15nm,且粒度分布均匀,团聚少,粉体纯度高。 研究了掺杂前后氧化锌前驱体热处理工艺的变化,发现掺杂改变了前驱体分解温度,认为是铽离子的掺杂改变了前驱体晶体结构和结晶状态;研究了单纯氧化锌纳米粉体荧光特性,在420nm、469nm、588nm等波段处观察到荧光发射峰,分析认为420nm紫峰来自于锌填隙,469nm蓝峰来自从导带底到锌空位的跃迁,588nm为中心的黄绿宽带发射来自氧填隙缺陷:研究了不同掺杂量、不同掺杂气氛、和分解温度对铽掺杂氧化锌粉体的荧光特性影响,发现掺杂实现了氧化锌基质向铽中心的能量传递,说明形成了Zn-O-Tb桥联结构,但这种传递能量对于铽中心的特征发射贡献还是小于铽本身的吸收,认为是由于掺杂不完全,需要进一步改进。