稀土掺杂Lu2O3、Gd2O3和Gd2O2S中空/核壳微球的制备及发光性质研究

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众所周知,微纳米发光材料的性质与形状、维度、粒径等密切相关。因此,形貌均一、尺寸可调的微纳米发光材料引起了人们的广泛关注。研究人员相继报道了许多稀土氧化物、硫氧化物微纳米发光材料,例如纳米晶、纳米带、纳米管、纳米片,实心微球、空心微球等。这些微纳米材料由于其特殊的形貌,使其在光电设备、生物技术等领域有着潜在的应用。本论文主要以溶剂热法合成具有特定形貌的前体,然后经煅烧得到继承前体形貌的产物,主要为稀土硫氧化物和氧化物中空微球以及稀土氧化物核壳微球。具体研究成果如下:1.以碳球为模版,采用溶剂热和后续硫化煅烧相结合的方法合成了Gd2O2S:Eu3+(单层包覆)和Gd2O2S:Eu3+/Gd2O2S(双层包覆)空心微球,产物分散性好,粒径均一,具有纯的六方晶相。在325nm激发下,所制得的荧光粉显示明显的红光发射。Gd2O2S:Eu3+/Gd2O2S空心球与Gd2O2S:Eu3+相比,发光强度明显增强,增强机制是由再包覆过程所引起的。2.采用溶剂热法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,经煅烧合成Gd2O3:Eu3+核壳微球。产物尺寸均一,分散性好。在紫外激发下,Gd2O3:Eu3+核壳微球显示红光发射,这种核壳结构荧光粉在平板显示、生物标签等领域有潜在应用。3.以碳球为模版,采用溶剂热和后续煅烧相结合的方法合成Lu2O3:Ln(Ln=Yb3+/Er3+, Yb3+/Ho3+)中空微球。产物为纯的立方相氧化镥,中空微球结构,直径约为150200nm,壳层厚度约为3040nm。并对其上转换发光机制进行了探讨。
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