稀土鈮、鉭、磷酸鹽微納米發(fā)光材料的合成和發(fā)光性質.pdf

1、稀土離子具有豐富的4f能級,成為高新技術所要求具備優(yōu)異性能的重要元素。稀土鈮酸鹽、鉭酸鹽和磷酸鹽微納米發(fā)光材料呈現(xiàn)出安全、無污染、持續(xù)發(fā)光、顆粒細小、色彩多樣等許多優(yōu)良特性。
　　 本文采用兩種方法合成稀土鈮酸鹽、鉭酸鹽和磷酸鹽微納米發(fā)光材料。一種方法是通過選取具有鏈狀結構的稀土芳香羧酸配合物作為稀土反應源,再復合有機聚合物(如PEG)作為分散介質,結合其他功能組分,原位構筑具有網狀結構的雜化前驅體,以其為前驅體通過熱處理合成了

2、一系列具有規(guī)則形貌的稀土鈮酸鹽和鉭酸鹽納米材料,研究它們的發(fā)光性質,如:RENbO4:RE3+(RE=Eu,Tb,Dy,Er,Sm)；(Y,Gd)NbO4:Eu3+/Tb3+；LnNbO4:Bi3+；LnNbO4:xBi3+,Dy3+；GdTaO4:Ln3+(Ln=Eu3+,Tb3+,Dy3+,Er3+,Sm3+,Pr3+)；(Y,Gd)TaO4:Eu3+；Zn3Nb2O8:Er3+,Eu3+,Dy3+；LnVTa2O9:5mol％Eu

3、3+/Dy3+；YNbxV1-xO4:Eu3+,Dy3+,Er3+,Sm3+；RE(Nb,V)O4:x mol％Dy3+；RE(Nb,V)O4:5 mol％Dy3+,xBi3+；RE(Nb,P)O4:RE3+(RE=Eu,Tb,Dy,Er,Sm)；YNbxTa1-O4:Eu3+,Dy3+。另外,通過原位濕化學法構筑雜化前驅體合成藍色發(fā)光體鈰酸鍶和鈰酸鍶摻三價銪離子、鏑離子發(fā)光體。
　　 另外一種方法是利用水熱法,通過調節(jié)水熱溫度

4、和反應溶劑合成稀土磷酸鹽納米發(fā)光材料。首先,改變溫度,以YPO4,LaPO4和GdPO4為基質,研究在這種條件下,其形貌、結構和發(fā)光性質的變化。結論是,與在pH值為3-4和溫度為160℃得到的產物比較,溫度的改變使得顆粒尺寸和結構發(fā)生了變化。顆粒尺寸都增大,尤其是YPO4和GdPO4,都呈現(xiàn)微米棒形貌。其次,通過改變溶劑合成稀土磷酸鹽發(fā)光體。研究溶劑的改變與稀土磷酸鹽發(fā)光體形貌、結構和發(fā)光的關系。在相同pH和溫度下,分別用水和無水乙醇作

5、為溶劑,得到的稀土磷酸的形貌和結構相似,YPO4是四方相結構和納米顆粒的形貌；LaPO4和GdPO4屬于六方相結構,分別呈現(xiàn)納米線和納米棒的形貌。然而,以DMF(N,N-二甲基甲酰銨)為溶劑,引起了產物的形貌和結構的改變。以LaPO4為基質,通過調節(jié)DMF和蒸餾水的比例,來研究LaPO4的形貌和結構的改變。發(fā)現(xiàn):隨著DMF體積的增加,LaPO4的結構由六方相變?yōu)閱涡本?而形貌由納米線變?yōu)榧{米顆粒。另外,以DMF為溶劑,研究DMF對反應

6、產物的影響。對于輕稀土離子如La3+,Pr3+和Nd3+而言,得到的產物是白色粉末,與DMF的體積無關.而對于中間稀土離子,如從Sm3+到Dy3+,產物的形貌與DMF的體積有很大的關系。當體積較低的時候,易形成白色粉末;而當體積較高的時候,得到的是與反應釜形狀相似的柱狀凝膠。對于重稀土離子如Ho3+,Lu3+,Y3+,無論DMF體積是多少,最終產物都是有機-無機凝膠。同時,還用部分VO43-取代了PO43-,水熱法合成了GdPxV1-x