LaPO4-Eu3+發(fā)光材料的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、因?yàn)榫哂械莫?dú)特的電子層結(jié)構(gòu)使得稀土元素具有良好的光、電、磁等的功能特性。在這些功能中,尤其是在光學(xué)性能方面,稀土元素是一般元素所無(wú)法比擬的,稀土材料具有的這種優(yōu)異的發(fā)光功能格外引人關(guān)注。稀土發(fā)光材料以其優(yōu)異的發(fā)光性能在集成光學(xué)系統(tǒng)、高清顯示儀、固體激光發(fā)射器和生物分析儀等諸多領(lǐng)域被廣泛的重視,并有著廣闊的應(yīng)用前景。發(fā)展稀土熒光材料的合成工藝方法、研究其影響因素、在微觀結(jié)構(gòu)尺度上揭示其發(fā)光機(jī)理、深入的研究發(fā)光材料結(jié)構(gòu)晶型的變化對(duì)發(fā)光材料的

2、影響,通過(guò)共摻雜研究改善發(fā)光性能的另外途徑,以期望最終實(shí)現(xiàn)能夠獲得在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用。
　　 第一部分,我們采用水熱法合成結(jié)合LaPO4:Eu3+粉體,結(jié)合XRD、SEM和FS等手段,對(duì)熒光體的物相、結(jié)構(gòu)、形貌及發(fā)光性能進(jìn)行了表征與分析,探討了熱處理溫度、反應(yīng)溶液的pH值、熱處理時(shí)間對(duì)產(chǎn)物熒光性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明:以La(NO3)3·6H2O、Eu2O3和Na3PO4·12H2O為原料制備得到的LaPO4:Eu3+樣品在室溫下

3、為不均勻的柱狀六方晶相顆粒,樣品的結(jié)晶化程度很差,大部分為非晶態(tài);當(dāng)水熱溫度升高到120℃的時(shí)樣品仍然為六方晶相,但是當(dāng)從檢測(cè)結(jié)果看出,樣品的結(jié)晶化程度很高。隨著溫度的升高,制備的樣品中逐漸出現(xiàn)了單斜相的LaPO4:Eu3+,當(dāng)水熱溫度升高到200℃時(shí),樣品全部為單斜相。用水熱法制備得到的樣品,雖然隨著溫度的升高晶型發(fā)生了改變,但是通過(guò)掃描結(jié)果顯示樣品的形貌并沒(méi)有隨著溫度的升高發(fā)生大的改變。pH值對(duì)粉體形貌有較大影響,在強(qiáng)酸性溶液中(p

4、H=1)合成的產(chǎn)物形貌為一維棒狀結(jié)構(gòu),在強(qiáng)堿性溶液中(pH=12)合成產(chǎn)物的形貌為大小在100nm內(nèi)的微小顆粒。熒光測(cè)試表明:所制備的熒光粉體都有很強(qiáng)的光致發(fā)光性能,激發(fā)主峰位置在紫外區(qū)392nm左右,熒光發(fā)射主峰在588nm左右,單斜相的CTB較六方想發(fā)生了明顯的紅移。
　　 第二部分,以La(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O、Eu2O3和Na3PO4·12H2O為原料,用水熱法和高溫煅燒法制備得到的LaPO4

5、:Ce3+,Eu3+。實(shí)驗(yàn)證明:在水熱法制備得到的LaPO4:Ce3+,Eu3+樣品與LaPO4:Eu3+樣品的形貌和相結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生大的改變。隨著Ce3+加入量的增加,LaPO4:Ce3+,Eu3+樣品的發(fā)光性能明顯的下降,通過(guò)激發(fā)光譜,得知加入Ce3+后,樣品的電荷遷移態(tài)(CTB)發(fā)生了藍(lán)移;發(fā)射光譜隨著鈰含量的增加逐漸減少,但是其形狀和峰的位置沒(méi)有發(fā)生改變,這就表明雖然在LaPO4:Eu3+中加入了Ce3+但是Eu3+的所處的晶格