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在日常生活中,稀土发光材料的应用随处可见。据有关资料统计,世界上新的发明专利中,与稀土有关的发明占到了专利总数的五分之一。稀土元素之所以被广泛的研究和应用,这是由于其独特的4f能级跃迁特性所决定的,独特的f-f、f-d能级跃迁使得其成为了一个巨大的发光宝库。在稀土化合物中,稀土磷酸盐为稀土元素在自然界中存在方式之一,其具有良好物理、化学稳定性,在紫外光激发下具有高的发光效率等特点而被广泛研究。当前对稀土磷酸盐研究的主要目的在于寻求制备出成本更低、发光效率更高、显色更好的荧光粉的新途径,因此利用新的纳米技术来制备稀土发光材料具有比较重要的意义。 本文主要介绍了利用溶剂热法合成了LnPO4:RE(Ln=La,Ce,Y;RE=Eu3+,Tb3+)纳米材料,然后利用XRD、TEM及荧光光谱仪对所制备的样品进行了表征。研究了Eu3+、Tb3+在LnPO4:Tb3+(Ln=La,Ce,Y)三种基质中的发光特点及制备工艺不同时对Tb3+和Eu3+的发光性质的影响。主要内容可分为如下: 1、利用溶剂热法,在190℃、恒温12h的条件下制备了LaPO4,CePO4,YPO4·0.8H2O纳米材料。利用X射线衍射仪和透射电镜对些样品进行了表征,其中LaPO4,CePO4为颗粒状,尺寸分别在10nm,2nm左右,YPO4·0.8H2O为棒状尺寸在11nm左右。当实验中加入磷酸根的摩尔质量增加到2mmol时,LaPO4、YPO4·0.8H2O的粒径相对于1mmol时相应的变大,结晶性变得更好。 2、选取La、Y、Ce的磷酸盐作为基质,分析了Tb3+在这些基质中的发光特性。并研究了合成过程中加入稀土离子与磷酸根摩尔比不同而导致LaPO4:Tb3+、YPO4·0.8H2O:Tb3+发光性质的变化。以LaPO4作为基质时,Tb3+在稀土离子与磷酸根的摩尔比为1:1所制备的样品中发绿光,而在摩尔比为1:2所制备的样品中发蓝光;以YPO4·0.8H2O作为基质时,Tb3+在摩尔比为1:1所制备的样品中的激发谱中只存在4f-5d自旋禁戒激发,而1:2所制备的样品中存在着4f-4f,4f-5d自旋允许激发;以CePO4作为基质时,样品的激发谱存在着4f-4f,4f-5d自旋禁戒激发。 3、分析了Eu3+在以LaPO4为基质时的发光特点,并利J-O理论从Eu3+的发射光谱计算了它的光学跃迁强度参数Ω。同时研究了实验中磷酸根摩尔质量改变时Eu3+发光性质的变化,当实验中加入稀土离子与磷酸根摩尔比为1:1时,样品中Eu3+特征激发和发射的谱线强度都非常强,具有良好的近紫外激发发光效率,它有望进一步改进成为近紫外激发红色荧光粉;而比值为1:2时,样品的发光效率较差。