含釔納米熒光材料的可控制備及性質(zhì)研究.pdf

1、稀土摻雜熒光材料在熒光體、顯示、X射線、成像、閃爍體、激光、電池、生物和光纖放大領域有著廣泛的應用。隨著納米技術的發(fā)展，低維納米結(jié)構(gòu)材料呈現(xiàn)出特殊的光、電、磁和機械性能。眾所周知，這些性質(zhì)受納米材料的結(jié)構(gòu)、形貌和尺寸影響很大。本論文選擇了NaY(MoO4)2、 Y2O3和NaYF4等幾種基質(zhì)材料，合成了一系列含釔納米熒光材料，研究了樣品的發(fā)光性能及其在電池等領域的應用。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1) NaY(MoO4)2具有特殊結(jié)

2、構(gòu)很難觀察到濃度淬滅效應，是優(yōu)異的激光基質(zhì)材料之一。我們采用水熱合成方法，通過調(diào)控原料比和反應液的pH值首次制備了多種形貌的NaY(MoO4)2微米晶。通過稀土離子Er3+、Tm3+和Eu3+的摻雜和相應發(fā)光性能的詳細研究，證明NaY(MoO4)2微米晶是一種適合不同稀土離子摻雜的優(yōu)異基質(zhì)材料。
　　(2)一維Y2O3納米管具有優(yōu)異的化學和光化學穩(wěn)定性，與貴金屬Ag復合，制備Ag/Y2O3∶Eu3+復合納米管，詳細研究了Ag含量對

3、Ag/Y2O3∶Eu3+復合納米管發(fā)光性能的影響。并將復合納米管用作SERS基底，使用4-氨基苯硫酚(4-ATP)作為拉曼探針研究了Ag的負載量對SERS的影響。
　　(3) NaYF4是目前報道的最好的發(fā)光基質(zhì)材料，用水熱法合成NaYF4∶Er3+/Yb3+微米晶，Pb2+的摻雜能改變NaYF4微米晶的晶相和尺寸，從而有效調(diào)控上轉(zhuǎn)換發(fā)光，2H11/2/4S3/2→4I15/2與4F9/2→4I15/2的發(fā)射峰強度比隨著Pb2+濃

4、度的增加而增大。
　　(4)將水熱法制備的NaYF4∶Er3+/Yb3+微米晶用于染料敏化太陽能電池(DSSC)中，構(gòu)筑TiO2-NaYF4∶Yb3+/Er3+復合光陽極，利用Er3+的上下轉(zhuǎn)換作用，將太陽光轉(zhuǎn)換成染料N719可吸收的可見光，提高電池對太陽光的捕獲，從而提高DSSC的效率。電化學測試結(jié)果表明NaYF4微米晶能提高電池對太陽光的捕獲能力，但不利于電子的傳輸。
　　為了進一步提高復合電池的電子傳輸性能，我們采用真