稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料的制備與性能研究.pdf

1、稀土元素具有優(yōu)異的光學(xué)性能，通過(guò)稀土摻雜實(shí)現(xiàn)光譜轉(zhuǎn)換的技術(shù)在LED照明、熒光成像、轉(zhuǎn)光農(nóng)膜等方面都已經(jīng)有了比較完善的研究和系統(tǒng)的應(yīng)用。本研究選擇六水硝酸釹(Nd(NO3)3·6H2O)和六次甲基四胺(C6H12N4)為原材料，基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，制備稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料。利用化學(xué)滴定法進(jìn)行成分推斷，運(yùn)用傅立葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀和熱重-差熱聯(lián)用分析儀對(duì)該下轉(zhuǎn)換材料進(jìn)行表征與分析，旨在實(shí)現(xiàn) Ba(NO3)2/Mg/蟲(chóng)膠/稀土摻雜下

2、轉(zhuǎn)換材料煙火藥的燃燒光譜由可見(jiàn)向近紅外區(qū)域的轉(zhuǎn)移。結(jié)果表明，稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料的最佳制備工藝為：30℃水浴條件下，六水硝酸釹與六次甲基四胺按1:2物質(zhì)的量比投料，反應(yīng)時(shí)間80min，攪拌速度260r/min，產(chǎn)率達(dá)75.54％?；诨瘜W(xué)分析結(jié)果、電荷守恒定律和質(zhì)量守恒定律，推出稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料中 Nd3+、六次甲基四胺、硝酸根、氫氧根和水分子的百分含量分別為22.33%、42.64%、19.04%、2.71%和13.27%，其物質(zhì)的量

3、之比約為1:2:2:1:5，得出稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料的化學(xué)式可能為：Nd(C6H12N4)2·(NO3-)2·(OH-)·5H2O。傅立葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀和熱重-差熱聯(lián)用分析儀的測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步證明合成的物質(zhì)為Nd(C6H12N4)2·(NO3-)2·(OH-)·5H2O，而不是六水硝酸釹與六次甲基四胺的簡(jiǎn)單混合物。對(duì)不同配方不同氧平衡的煙火藥350nm～1050nm燃燒輻射強(qiáng)度測(cè)試表明，0氧平衡下， Ba(NO3)2/Mg/蟲(chóng)

4、膠/10%稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料煙火藥較Ba(NO3)2/Mg/蟲(chóng)膠煙火藥在760nm～1050nm波段內(nèi)輻射能量提高最多為71.82%。對(duì)0氧平衡，稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料分別為5%、10%、15%的煙火藥在500nm～900nm的燃燒光譜測(cè)試表明，Ba(NO3)2/Mg/蟲(chóng)膠/10%稀土摻雜下轉(zhuǎn)換材料煙火藥在760nm～900nm內(nèi)輻射能量占總輻射能量百分比較 Ba(NO3)2/Mg/蟲(chóng)膠煙火藥在760nm～900nm內(nèi)輻射能量占總輻射能量百