稀土摻雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)發(fā)光和光催化材料的制備與性能研究.pdf

1、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料在壓電、鐵電、發(fā)光、催化、磁電阻等多種功能材料領(lǐng)域都占有重要地位，是當(dāng)前材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本學(xué)位論文圍繞稀土摻雜的具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的熒光粉材料和光催化材料的制備及相關(guān)性能的研究展開(kāi)工作，探究稀土離子摻雜對(duì)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料發(fā)光性能和光催化性能的影響。主要成果如下：
　　1.鈣鈦礦結(jié)構(gòu)BaSiO3:Eu2+材料的制備及發(fā)光性質(zhì)與光催化性能的研究。采用高溫固相法和共沉淀法制備 BaSiO3:Eu2+熒光粉材料，比較二者的

2、發(fā)光性質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，高溫固相法制得的樣品為505 nm的綠光發(fā)射，而共沉淀法制備的樣品為570 nm的黃光發(fā)射。通過(guò)實(shí)驗(yàn)辨明了Eu2+在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)BaSiO3基質(zhì)中的本征發(fā)射為570 nm的黃光發(fā)射，而文獻(xiàn)中報(bào)道的505 nm的綠光發(fā)射源于高溫固相反應(yīng)過(guò)程中生成的雜相 Ba2SiO4:Eu2+的發(fā)光。同時(shí)，本文還對(duì)純鈣鈦礦結(jié)構(gòu) BaSiO3:Eu2+材料進(jìn)行了光催化性能的研究，結(jié)果顯示其光催化性能較差。
　　2.鈣鈦礦結(jié)構(gòu)SrTiO3

3、:Pr3+/Eu3+材料的制備及發(fā)光性質(zhì)的研究。采用溶膠凝膠法制備SrTiO3:Pr3+/Eu3+熒光粉材料并研究其發(fā)光性質(zhì)。結(jié)果表明 SrTiO3:Pr3+熒光粉材料中 Pr3+的激發(fā)源于基質(zhì)的帶間吸收、Ti-O間電荷遷移躍遷和缺陷能級(jí)吸收；Eu3+在SrTiO3:Eu3+熒光粉材料中的激發(fā)則來(lái)自于電荷遷移態(tài)、基質(zhì)和Eu3+離子之間通過(guò)非輻射交叉弛豫的過(guò)程實(shí)現(xiàn)有效的能量傳遞。
　　3.稀土摻雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)SrTiO3材料的制備及光

4、催化性能的探究。通過(guò)溶膠凝膠法制備了Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu元素?fù)诫s的SrTiO3光催化材料并對(duì)比其光催化性能，發(fā)現(xiàn)在相同條件下，Y3+摻雜SrTiO3材料的催化性能最佳，對(duì)光的利用率可達(dá)96％。除此之外，我們通過(guò)改變Eu3+摻雜濃度、制備方法、調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值及反應(yīng)氣氛四個(gè)方面分析其對(duì)Eu3+摻雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)SrTiO3的光催化性能的影響。結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，濃