銪、鋱離子摻雜的多鉬酸鹽稀土發(fā)光材料的制備及性能研究.pdf

1、稀土離子具有豐富的能級和4f躍遷特性，使稀土離子成為一個巨大的發(fā)光寶庫，為高新技術(shù)提供了許多性能優(yōu)越的發(fā)光材料和激光材料。稀土離子摻雜的鉬酸鹽作為光電產(chǎn)業(yè)的重要材料，廣泛的應(yīng)用在光致發(fā)光、閃爍器、光導(dǎo)纖維、催化劑等方面。其中白鎢礦結(jié)構(gòu)的鉬酸鹽材料的研究尤為廣泛。
　　本論文選取CaLa2(MoO4)4、NaLa(MoO4)2基質(zhì)為研究對象，采用微波輔助溶膠-凝膠法和水熱法制備Eu3+、Tb3+摻雜的多鉬酸鹽發(fā)光材料。對合成的鉬酸鹽

2、材料結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能進行了分析表征。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）采用微波輔助溶膠-凝膠法制備了CaLa2(MoO4)4:Eu3+紅色熒光粉。前驅(qū)體經(jīng)700～900℃焙燒均能得到目標(biāo)產(chǎn)物CaLa2-x(MoO4)4:xEu3+，樣品具有白鎢礦結(jié)構(gòu)，屬于四方晶系。樣品的激發(fā)光譜在250～350nm處有一寬吸收帶，對應(yīng)于Mo-O，Eu-O電荷遷移帶；在395和464nm處存在很強的吸收峰，歸屬于Eu3+的4f-4f躍遷。發(fā)射光譜主

3、峰位于616nm處，歸屬于Eu3+的5D0→7F2電偶極躍遷發(fā)射。前驅(qū)體經(jīng)800℃焙燒所得樣品發(fā)光強度最大，且發(fā)光強度隨著Eu3+摻雜量的增加而增大，在x=0.2～1.0范圍內(nèi)未出現(xiàn)猝滅現(xiàn)象。體系中加入適量乙二醇，可以起到細(xì)化晶粒、提高粉體分散性的作用，但濃度過高則會降低樣品的發(fā)光強度；助熔劑硼酸的用量對樣品發(fā)光強度影響較大，當(dāng)用量為3％時，樣品的發(fā)光性能較好。
　?。?）采用微波輔助溶膠凝膠法制備了一種新型的具有四方晶系白鎢礦結(jié)

4、構(gòu)的CaLa2-x(MoO4)4:xTb3+綠色熒光粉，粉體為類球形顆粒。該熒光粉能夠被303nm的紫外光有效激發(fā)，所發(fā)射光譜的主峰位于544nm，對應(yīng)于Tb3+的5D4→7F5躍遷發(fā)射。研究了前驅(qū)體溶液的pH值、檸檬酸用量和Tb3+摻雜濃度等條件對所合成物相結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明：前驅(qū)體溶液最佳的pH值為2～3，檸檬酸與金屬離子的最佳摩爾比例為2:1，Tb3+離子的最佳摻雜濃度為x=0.6。
　　（3）采用微波輔助溶膠-

5、凝膠法制備了NaLa0.95(MoO4)2:xEu3+,0.05-xTb3+熒光材料。前驅(qū)體經(jīng)過700~900℃焙燒均能得到目標(biāo)產(chǎn)物，樣品具有四方晶系白鎢礦結(jié)構(gòu)，純度高、結(jié)晶度好。粉體為不規(guī)則塊狀，顆粒尺寸約為3～6μm。經(jīng)900℃焙燒所得樣品的發(fā)光強度最大。當(dāng)Eu3+和Tb3+離子共摻雜于NaLa(MoO4)2的基質(zhì)晶格中時，樣品的發(fā)射光譜同時表現(xiàn)出Eu3+和Tb3+的特征發(fā)射峰。通過改變樣品中Eu3+和Tb3+相對摻雜量，熒光粉實現(xiàn)

6、了從紅光→黃光→黃綠→綠光的顏色可調(diào)。
　?。?）以乙二醇和水的混合溶液為溶劑，采用水熱法合成了花狀的NaLa(MoO4)2:Eu3+紅色熒光粉。產(chǎn)物NaLa(MoO4)2:Eu3+屬于四方晶系白鎢礦結(jié)構(gòu)。樣品分散性好，粒度均勻，呈花狀結(jié)構(gòu)。樣品的激發(fā)光譜分為兩部分：位于250～350nm的寬激發(fā)帶歸屬于Eu-O，Mo-O之間的電荷遷移；350～500nm的系列尖銳峰歸屬于Eu3+的f-f躍遷。樣品的發(fā)射光譜中主發(fā)射峰位于615n