稀土摻雜氧化物功能材料的合成及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，實現(xiàn)可控合成形貌規(guī)整均一、分散性優(yōu)良的納米材料一直是功能材料能否投入使用的基本要求。眾所周知，功能材料的性能不僅與化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與材料的微觀形貌、粒子尺寸和空間維度密切相關(guān)。本學(xué)位論文通過以尿素為沉淀劑的均勻沉淀法合成了Y2O3∶Eu3+，Lu2O3∶Eu3+和Lu2O3∶Yb3+/Er3+納米球。闡述了納米球的制備工藝、微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)與其上/下轉(zhuǎn)換光學(xué)性質(zhì)。
　　(1)采用均勻沉淀法通

2、過改變稀土離子與尿素的摩爾比合成了粒徑分別為80nm、55nm和40nm的Y2O3∶Eu3+納米球樣品。通過X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡和發(fā)光光譜對不同尺寸納米球的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌和發(fā)光性質(zhì)做了分析，對Y2O3∶Eu3+納米球的生長過程進(jìn)行了研究。根據(jù)Judd-Ofelt理論，利用Eu3+的發(fā)射光譜和熒光衰減等數(shù)據(jù)，計算了不同粒徑樣品的光學(xué)躍遷強(qiáng)度參數(shù)。最后分析了5D0能級熒光發(fā)射與溫度之間的依賴關(guān)系，結(jié)果證明了熒光溫度猝滅行為符合Cr

3、ossover過程并且獲得了不同粒徑樣品的激活能。
　　(2)采用均勻沉淀法合成了不同濃度Eu3+摻雜的Lu2O3納米球，通過X射線衍射技術(shù)對樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。樣品的光譜包含550 nm-750 nm波長范圍內(nèi)的一系列譜線銳利的發(fā)射峰，它們源自于激活劑Eu3+的5D1，0→7FJ躍遷。此外，其發(fā)光強(qiáng)度和熒光壽命隨著Eu3+濃度的增加而發(fā)生變化，這歸因于Eu3+之間的能量傳遞。在300-750 K范圍內(nèi)測量了樣品的發(fā)射光譜，

4、證明了Crossover過程是Eu3+溫度淬滅行為的主要機(jī)制并且獲得了激活能。計算了Lu2O3∶1 mol％ Eu3+納米球的Judd-Ofelt參數(shù)。
　　(3)采用均勻沉淀法成功合成了不同粒徑分布且具有高純度的紅光發(fā)射Lu2O3∶Yb3+/Er3+納米球樣品。通過改變尿素與稀土離子的摩爾比，所得樣品的粒徑分別為35 nm、75 nm、100 nm和160 nm。從傅里葉變換紅外光譜和熱重分析的結(jié)果來看，進(jìn)一步證實了對于化學(xué)反應(yīng)