稀土離子摻雜MgO、ZnO、MoO3微納米材料的制備與發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、在微納米材料研究的領(lǐng)域中,氧化物微納米材料由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性質(zhì)穩(wěn)定、易于制取等優(yōu)點(diǎn)在光催化降解有機(jī)污染物、場(chǎng)發(fā)射器、電子及發(fā)光器件等方面具有廣泛的應(yīng)用。關(guān)于微納米氧化物的光譜性質(zhì),通常采用在氧化物基質(zhì)中摻雜稀土離子來(lái)得到稀土微納米發(fā)光材料。大量研究表明,發(fā)光材料的形貌、尺寸及其發(fā)光性能與不同的制備方法密切相關(guān),因此人們的目光放在利用簡(jiǎn)便的方法獲得稀土離子摻雜不同形貌的氧化物微納米發(fā)光材料。
　　本文采用水熱法成功地將Eu3+及E

2、u3+和Gd3+摻入到MgO中,并得到了不同形貌的MgO:Eu3+發(fā)光材料;制備了形貌特殊的ZnO:Eu3+和六棱柱狀MoO3:Eu3+微納米發(fā)光材料。利用X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)、紫外可見(jiàn)光譜(UV-Vis)等技術(shù)對(duì)制備樣品的物相、形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,通過(guò)熒光光譜對(duì)樣品的發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
　　通過(guò)對(duì)Eu3+及Eu3+和Gd3+摻雜的MgO材料分析表明,將不同的水熱溫度和pH條件下制

3、備出的前驅(qū)體,經(jīng)800℃焙燒處理后得到不同形貌的立方相MgO:Eu3+。MgO:Eu3+的激發(fā)光譜為一寬帶峰和系列的銳峰,其最強(qiáng)激發(fā)峰位于395 nm處。在395 nm波長(zhǎng)光激發(fā)下,完成了體系中不同Eu3+的摻雜量和焙燒溫度的MgO:Eu3+的發(fā)射光譜的測(cè)定,發(fā)射峰均以597 nm和617 nm處的5D0→7F1、5D0→7F2躍遷為主,當(dāng)焙燒溫度800℃和Eu3+的摻雜量為4％時(shí),MgO:Eu3+的發(fā)光性質(zhì)最好。同時(shí)研究了Gd3+對(duì)M

4、gO體系中Eu3+發(fā)光性質(zhì)的影響,在相應(yīng)共摻雜體系中Eu3+的發(fā)光強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于單一摻雜,說(shuō)明Gd3+對(duì)Eu3+發(fā)光的敏化效果十分明顯。
　　采用水熱法成功的制備出不同形貌的ZnO:Eu3+發(fā)光材料和MoO3:Eu3+發(fā)光材料。從XRD和SEM結(jié)果可知在加入表面活性劑SDBS時(shí)ZnO:Eu3+的形貌大部分呈梭形,直徑約150 nm,長(zhǎng)度約700 nm;在加入表面活性劑SDS時(shí)制備出平均直徑約400 nm,長(zhǎng)度約700 nm,分散性好

5、的六棱柱狀ZnO:Eu3+發(fā)光材料。在不加表面活性劑僅僅通過(guò)調(diào)節(jié)pH值可制備出直徑為200 nm,長(zhǎng)度為600 nm,分散性好的六棱柱狀MoO3:Eu3+發(fā)光材料。通過(guò)Eu3+摻雜的ZnO和MoO3基發(fā)光材料的激發(fā)及發(fā)射光譜,發(fā)現(xiàn)以465 nm藍(lán)光作為用最佳激發(fā)波長(zhǎng),可以得到發(fā)光性能優(yōu)良的以Eu3+的5D0→7F2躍遷為主的紅色發(fā)光材料。當(dāng)水熱溫度為160℃,時(shí)間為6 h時(shí)ZnO:Eu3+發(fā)光強(qiáng)度最大;在水熱溫度為150℃,Eu3+的摻