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氧化锌基纳米发光材料的制备及其光学性能的研究

作　者: 李陆柯
导　师: 古映莹
学　校: 中南大学
专　业: 无机化学
关键词: ZnO Sb3+ La3+ Li~+ 掺杂 光致发光性能
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


纳米ZnO因同时具备半导体氧化物和纳米材料两方面的优势,使得工业部门和国内外科学界十分重视其研究与开发。本课题分别合成了Sb3+掺杂ZnO、La3+,Li+共掺杂ZnO纳米粉,并对其光学性能进行了研究,为ZnO基纳米材料更好和更为广泛的应用提供了理论依据和实验基础。其具体内容如下：1.采用柠檬酸络合-共沉淀法,制备了不同Sb3+掺杂量、不同煅烧温度和煅烧时间的ZnO:Sb3+样品,所制备样品均属于六方纤锌矿结构,尺寸均为纳米级。文章着重系统的研究了Sb3+掺杂量、煅烧温度、煅烧时间对ZnO:Sb3+发光性能的影响。研究结果表明：不同Sb3+掺杂量的ZnO:Sb3+样品均为六方纤锌矿结构,出现纯相六方纤锌矿结构时,Sb3+的最大掺杂量为2％。当Sb3+掺杂量大于2%时,样品的XRD图上出现杂相的衍射峰。不同Sb3+掺杂量样品的晶粒均为椭圆形,且随着Sb3+掺杂量的增大,样品的粒度出现减小的趋势。光学性能测试结果表明：掺杂Sb3+和未掺Sb3+的ZnO样品的发射峰峰形基本一致,主要存在二个发射峰中心,分别是中心波长位于400nm附近的紫光发射峰和450nm附近的蓝光发射峰。当Sb3+掺杂量为2%,600℃下煅烧4h时,所得纳米粉具有较强的发射强度,两个主峰中心位置分别在450.8nm和510.6nm处。2.采用共沉淀法、柠檬酸络合-共沉淀法、共沉淀-高温固相法、水解-高温固相法制备了均具有六方纤锌矿结构ZnO:La3+,Li+纳米粉样品。着重考察了ZnO:La3+,Li+样品的晶型以及粒径对其光学性能的影响,同时也对不同方法制备的ZnO:La3+,Li+样品的光学性能进行了比较,研究结果表明：不同方法制备的ZnO:La3+,Li+样品均具有六方纤锌矿结构。四种制备方法中,柠檬酸络合-共沉淀法制备的ZnO:La3+,Li+样品粒径最小,约为95nm。除共沉淀-高温固相法外,其它方法所得ZnO:La3+,Li+样品的主要存在二个发射峰：位于400nm处的紫光发射峰,450nm和466nm附近的蓝光发射峰,而共沉淀-高温固相法制备的样品在450nm处的蓝光发射峰消失,且在500nm附近处出现强而宽的绿光发射峰。

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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