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稀土离子掺杂的硼、铝酸盐发光材料的形貌控制合成及性质研究

作　者: 许迎峰
导　师: 黄少铭；马德琨
学　校: 温州大学
专　业: 物理化学
关键词: 硼、铝酸盐形貌控制水热法光学性质润湿性
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文系统的研究了稀土离子掺杂的硼、铝酸盐发光材料的形貌控制合成、润湿性及荧光性质,探讨了各种形貌的形成机理。主要内容归纳如下:（1）通过简单调节表面活性剂聚乙二醇6000和十八胺的比例,利用水热法合成了不同形貌的三维结构YBO₃:Eu³⁺,如鸟巢状,玫瑰花状,油炸小煎饼状和花状。这些三维结构都是由纳米片通过不同的组装模式构建而成的。聚乙二醇6000和十八胺以及两者的比例在各种结构的形成过程中发挥了重要作用。利用不同比例聚乙二醇6000和十八胺合成的样品所制备的薄膜,其润湿性在超亲水到超疏水之间可调。（2）通过化学转化法成功地制备了NaYF4:Eu³⁺纳米棒。首先采用简单的水热法制备出YBO3:Eu³⁺微球前驱体,随后,该前驱体经水热转换过程,得到NaYF4:Eu³⁺纳米棒。所获得的YBO3:Eu³⁺微米球、NaYF4:Eu³⁺纳米棒均具有较强的发光。（3）采用简单的水热路线,不使用任何有机添加剂、催化剂和模板合成了TbBO3:Eu³⁺微球与微米片。所获得的样品具有较高的发光强度。（4）不使用任何有机添加剂、催化剂和模板,采用简便而有效的水热法,合成了纳米片束前驱体,然后对其进行高温热分解,首次获得了单晶的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺纳米片。实验结果表明,尿素有利于形成纳米片束前驱体。与商品化的块状粉末相比,所获得的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺纳米片显示较高的光致发光强度（发射峰在516纳米处）。此外,SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺纳米片在暗处能够维持可见的发光超过16个小时。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-20
  1.1 概述  9-10
  1.2 稀土发光材料  10-13
    1.2.1 稀土发光材料的发展  10-12
    1.2.2 稀土离子的光谱特征及能级跃迁  12-13
    1.2.3 稀土发光材料中的能量传递  13
    1.2.4 稀土发光材料的研究意义  13
  1.3 稀土硼酸盐发光材料  13-15
    1.3.1 正硼酸盐基质发光材料  14
    1.3.2 三硼酸盐基质发光材料  14-15
    1.3.3 多硼酸盐基质发光材料  15
  1.4 稀土铝酸盐发光材料  15-16
    1.4.1 研究概况  15
    1.4.2 铝酸盐发光材料的优点  15-16
  1.5 稀土发光材料的制备方法  16-18
    1.5.1 固相反应法  16
    1.5.2 溶胶一凝胶法  16-17
    1.5.3 共沉淀法  17
    1.5.4 燃烧法  17
    1.5.5 水热法  17-18
  1.6 本论文研究的目的和意义  18-20
第二章双表面活性剂控制合成具有可调润湿性的三维结构的Y803:Eu~(3+)  20-37
  2.1 引言  20-21
  2.2 实验部分  21-24
    2.2.1 实验仪器及试剂  21-22
      2.2.1.1 仪器  21-22
      2.2.1.2 试剂  22
    2.2.2 合成  22-24
      2.2.2.1 三维结构Y803:Eu~(3+)的合成  22-23
      2.2.2.2 Y803:Eu~(3+)薄膜的制备  23-24
  2.3 结果与讨论  24-35
    2.3.1 粉末X 射线衍射分析  24-25
    2.3.2 红外光谱分析  25-26
    2.3.3 场发射扫描电镜分析  26-29
    2.3.4 机理研究  29-33
    2.3.5 荧光光谱分析  33
    2.3.6 接触角分析  33-35
  2.4 结论  35-37
第三章简单的化学转化路线合成 NaYF4:Eu~(3+)纳米棒  37-44
  3.1 引言  37-38
  3.2 实验部分  38-39
    3.2.1 实验仪器及试剂  38-39
      3.2.1.1 仪器  38
      3.2.1.2 试剂  38-39
    3.2.2 合成  39
      3.2.2.1 单分散Y803:Eu~(3+)微米球的合成  39
      3.2.2.2 NaYF4:Eu~(3+)纳米棒的合成  39
  3.3 结果与讨论  39-43
    3.3.1 粉末X 射线衍射分析  39-40
    3.3.2 扫描电镜分析  40-41
    3.3.3 机理分析  41-42
    3.3.4 荧光光谱分析  42-43
  3.4 结论  43-44
第四章控制合成T8803:Eu~(3+)微球与微片  44-53
  4.1 引言  44-45
  4.2 实验部分  45-46
    4.2.1 实验仪器及试剂  45
      4.2.1.1 仪器  45
      4.2.1.2 试剂  45
    4.2.2 合成  45-46
      4.2.2.1 T6803:Eu~(3+)荧光粉的合成  45-46
  4.3 结果与讨论  46-52
    4.3.1 粉末X 射线衍射分析  46-47
    4.3.2 扫描电镜分析  47-50
    4.3.3 荧光光谱分析  50-52
  4.4 结论  52-53
第五章控制合成单晶SrA1204:Eu~(2+),Dy~(3+)纳米片状长余辉荧光粉  53-64
  5.1 引言  53-54
  5.2 实验部分  54-56
    5.2.1 实验仪器及试剂  54-55
      5.2.1.1 仪器  54-55
      5.2.1.2 试剂  55
    5.2.2 合成  55-56
      5.2.2.1 纳米片束前驱体的合成  55
      5.2.2.2 SrA1204:Eu~(2+),Dy~(3+)纳米片的合成  55-56
  5.3 结果与讨论  56-62
    5.3.1 粉末X 射线衍射分析  56
    5.3.2 能谱分析  56-57
    5.3.3 场发射扫描电镜和透射电镜分析  57-60
    5.3.4 荧光光谱分析  60-61
    5.3.5 余辉研究  61-62
  5.4 结论  62-64
参考文献  64-77
致谢  77-78
硕士期间发表论文  78

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