稀土發(fā)光材料YAG和NaYF4的制備及性能研究.pdf

1、多年來,人們一直致力于新型發(fā)光材料的研究與開發(fā)。稀土離子因其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu),使稀土摻雜發(fā)光材料具有光化學(xué)穩(wěn)定、熒光壽命長、量子產(chǎn)率高、發(fā)射光譜窄、Stokes位移大等優(yōu)點(diǎn),鑭系摻雜發(fā)光材料一直是人們研究的熱點(diǎn)之一。Eu3+、Er3+是綠色和紅色熒光粉中最重要的激活劑,近年來研究非常活躍,本文主要針對銪、鉺摻雜發(fā)光材料開展了一些有意義的探索研究。
　　 以硝酸鋁,氧化鉺,氧化釔為原料,檸檬酸為還原劑,采用自蔓延燃燒法制備了顆粒小、

2、結(jié)晶好、分布均勻的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料YAG:Er3+,呈近球形和橢球形,粒徑為100-200 nm,為單晶體。Er摻雜的YAG樣品具有良好的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能,激發(fā)峰和發(fā)射峰對應(yīng)的波長分別為488 nm和540 nm,摻雜量對發(fā)光性能影響很大,激發(fā)和發(fā)射光譜強(qiáng)度都隨摻雜量的增加而增強(qiáng)。將YAG:Er3+與TiO2進(jìn)行復(fù)合,制備出具有可見光催化性能的上轉(zhuǎn)換復(fù)合光催化材料,對甲基橙的光催化降解具有較高的降解效率,添加1％YAG:Er3+的TiO2復(fù)

3、合光催化劑的降解效率比未摻雜TiO2高16.15%,可見,上轉(zhuǎn)換材料可有效提高TiO2的光催化活性。
　　 以EDTA為絡(luò)合劑,采用水熱法制備。NaYF4:Eu3+發(fā)光材料,探討了NaF和稀土離子比例,pH值,添加聚合物以及熱處理等合成條件對樣品形貌、微結(jié)構(gòu)及熒光性能的影響。結(jié)果表明,通過控制NaF和Y離子比例,可以合成出立方相NaYF4:Eu3+球形納米粒子和六方相NaYF4:Eu3+微米棱柱,且六角相微米棱柱表現(xiàn)出較強(qiáng)的熒光

4、性能,在395 nm光激發(fā)下,NaYF4:Eu3+樣品顯示出較強(qiáng)的橙色(588nm)和紅色(614nm)發(fā)光,分別來自于Eu3+離子5D0→7F1和5D0→7F2的躍遷。
　　 對水熱法制備的NaYF4:Eu3+六角微米棱柱進(jìn)行熱處理,研究發(fā)現(xiàn)煅燒溫度對NaYF4:Eu3+的晶體結(jié)構(gòu)影Ⅱ向不大,仍為六方相晶型,但對晶粒形態(tài)和形貌有顯著影響,改善了Eu3+在基質(zhì)中的摻雜狀態(tài)及NaYF4:Eu3+的熒光性能,其中在300℃下煅燒,樣