镥基納米陶瓷粉體的制備及其發(fā)光性能研究.pdf

1、隨著先進無機材料制備方法的不斷進步和創(chuàng)新，一些透明陶瓷的性能已經達到或超過單晶材料，在一些領域已逐步替代單晶光學材料。制備透明陶瓷首先要解決的是制備無團聚或極少團聚的極細粉體。由于稀土镥元素的原子序數為71，镥基材料的密度相對較高，對電離輻射有較強的阻止本領，因此，镥基材料如Lu2O3、Lu3Al5O12和Lu2SiO5都是比較理想的閃爍體基質。本文使用不同的方法制備了相應的前驅物，然后經高溫焙燒成功地制備了基本無團聚或輕微團聚的球形納

2、米Lu2O3和Lu3Al5O12粉體。 首先，用氨水為沉淀劑制備了Lu2O3：Eu3+納米粉體?？疾炝耸榛交撬徕c、聚乙烯醇-2000、聚乙二醇-2000和異丙醇對Lu2O3：Eu3+粉體形貌和分散性的影響。采用熱重-差熱分析（TGA-DSC）、傅立葉紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和光致發(fā)光（PL）等分析測試方法，對前驅物及產物Lu2O3：Eu3+納米粉體的結構、形貌和光學性能進行了研究。結

3、果表明：在反應液中添加聚乙二醇-2000或異丙醇制備的前驅物在800℃焙燒2h均可獲得發(fā)光性能優(yōu)異、只有輕微團聚、平均粒徑為50nm的Lu2O3：Eu3+球形粉體。 其次，分別以草酸、草酸銨、草酸銨和氨水混合液為沉淀劑，采用溶膠-水熱法制備了Lu2O3：Eu3+納米粉體?？疾炝巳缟先N沉淀劑、反應液添加劑和反應條件對產物的形貌和分散性的影響。用傅立葉紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和光致發(fā)光（PL

4、），對前驅物及產物Lu2O3：Eu3+納米粉體的結構、形貌和光學性能進行了研究。結果表明：采用草酸銨和氨水為沉淀劑在反應液中添加異丙醇140℃水熱處理6h制備的前驅物在850℃焙燒2h，可以獲得發(fā)光性能優(yōu)異的基本無團聚、平均粒徑為60nm的Lu2O3：Eu3+球形粉體。 最后，采用共沉淀法分別以碳酸氫銨、碳酸氫銨和氨水作沉淀劑制備LuAG納米粉體?？疾炝巳缟蟽煞N沉淀劑、反應液添加劑和反應條件對產物的形貌和分散性的影響。采用X射線

5、衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）等分析測試方法，對LuAG粉體的結構、形貌進行了研究。結果表明：采用碳酸氫銨和氨水作為沉淀劑制備的LuAG粉體的分散性較好；在反應液中添加異丙醇，分別采用兩種沉淀劑制備的前驅物在1000℃焙燒2h，均可獲得基本無團聚，平均粒徑為50nm的LuAG球形粉體。另外，還采用碳酸氫銨和氨水作為沉淀劑在反應液中添加異丙醇，制備了摻雜不同稀土離子的LuAG：Re（Re=Eu3+、Pr3+、Ce3+和Tb3+）納米發(fā)