Gd,Eu共摻雜LaP04的合成及發(fā)光性能研究.pdf

1、稀土元素因其獨特的4f電子層結(jié)構(gòu),有著優(yōu)異的光學(xué)性能,在納米發(fā)光材料領(lǐng)域具有很光明的應(yīng)用前景。發(fā)展制備稀土納米熒光材料的新方法,實現(xiàn)在納米尺度上原子的可控排列;探索微觀形貌與熒光性能的關(guān)聯(lián)性;以及在實際應(yīng)用上提高發(fā)光材料的穩(wěn)定性和發(fā)光亮度對開展稀土發(fā)光材料的深度利用和精細(xì)研究方面具有獨特的意義。
　　 本文采用化學(xué)沉淀法和水熱法,以Eu2O3、La(NO3)3·6H2O、Gd(NO3)3和H3PO4為原料,氨水控制pH,合成了G

2、d3+和Eu3+共摻雜的LaPO4納米材料,結(jié)合XRD、DTA、SEM和熒光測試等手段,對熒光粉的物相、形貌和發(fā)光性能進行了表征,分析了pH值、熱處理溫度、摻雜離子濃度、表面活性劑對產(chǎn)物性能的影響。
　　 實驗結(jié)果表明:室溫、強酸性溶液中,化學(xué)沉淀法合成的粉體為束狀的六方相LaPO4,長度在300-700nm之間;堿性時仍為六方相,但長徑比減小,形貌類似枝權(quán);中性時沒有明顯衍射峰,變?yōu)槊琢畹膱F簇結(jié)構(gòu)。熒光性能顯示pH=9時發(fā)光

3、強度最好,(5D0→7F1)和(55D0→7F2)躍遷強度相當(dāng),Eu3+為橙-紅發(fā)射,不在反演中心格位。粉體經(jīng)過熱處理之后,物相和熒光性能都發(fā)生了變化。單斜相逐漸取代六方相,1000℃變?yōu)橥耆膯涡毕?發(fā)光強度也最高,同時粉體的團聚也變得嚴(yán)重,形成了許多大的塊狀顆粒。比較不同離子濃度時粉體的熒光性能發(fā)現(xiàn),離子在高濃度時發(fā)生了濃度猝滅,確定了最佳離子濃度為Gd3+(2.5％mol),Eu3+(5％mol),Gd3→Eu3+的能量傳遞方式為

4、共振能量傳遞。
　　 控制pH=9,用水熱的方法,在不同溫度下合成了LaPO4:Gd3+,Eu3+納米粉。100℃時得到六方相,不太均一的長棒狀結(jié)構(gòu)的LaPO4;200℃時變?yōu)榇侄痰闹鶢罱Y(jié)構(gòu),晶型也變?yōu)閱涡毕唷Ｅc1000℃煅燒樣品相比,晶化程度還不夠高,可能是溫度不夠高,水熱釜密封不夠好,或者時間不夠長所致。因為結(jié)晶性能差,發(fā)射強度也比較弱。表面活性劑PEG2000的加入,使得晶粒有從棒狀生長向顆粒生長的趨勢,主要是由于大分子的