鎢酸鉛基微晶的可控合成、表征及性能研究.pdf

1、鎢酸鉛是一種重要的無(wú)機(jī)閃爍體材料，由于其高密度、快衰減以及高的輻射硬度等優(yōu)良的閃爍性能，在近些年逐漸成為了材料科學(xué)特別是高能物理裝置方面研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，低維鎢酸鉛存在許多與體相材料截然不同的物理化學(xué)性質(zhì)及潛在的應(yīng)用前景，因而受到了越來(lái)越多的關(guān)注。許多研究表明，低維鎢酸鉛這些新奇的性能取決于其自身的微觀結(jié)構(gòu)與形貌。本論文發(fā)展了一種溫和的濕化學(xué)法來(lái)合成形貌與微觀結(jié)構(gòu)可控的鎢酸鉛微晶，并結(jié)合各種結(jié)構(gòu)表征和光學(xué)性能的研究，深入探討了其微觀結(jié)

2、構(gòu)和形貌與其光學(xué)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。
　　 在室溫水溶液體系中，無(wú)添加分散劑，通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整鎢酸鈉溶液的pH值，可控合成了不同形貌和發(fā)光性能的PbWO4微晶。深入討論了鎢酸鈉溶液pH值對(duì)PbWO4微晶微觀結(jié)構(gòu)及形貌的影響，初步得出了PbWO4微晶形貌的自身的形成“習(xí)性”是Ostwald熟化過(guò)程與取向附著過(guò)程聯(lián)合作用的結(jié)論，隨著鎢酸鈉溶液pH值的不同，樣品的熒光強(qiáng)度有著明顯的變化。
　　 通過(guò)溫和的濕化學(xué)法，并加入自制的陽(yáng)

3、離子分散劑和配位劑NTA，以Na2WO4和Pb(Ac)2為原料可控合成了不同形貌的PbWO4微晶。結(jié)果表明：Ostwald熟化機(jī)制和自組裝機(jī)制共同作用于PbWO4微晶的形成過(guò)程，而自制的陽(yáng)離子分散劑通過(guò)對(duì)鎢酸鉛晶粒不同晶面的選擇性吸附起到控制其微觀形貌的作用；NTA與鉛離子Pb2+形成較為穩(wěn)定的配合物[Pb(NTA)-]，在PbWO4微晶的形成過(guò)程中可緩慢地釋放Pb2+，起到控制其微觀結(jié)構(gòu)與形貌的作用。
　　 通過(guò)溫和的濕化學(xué)法

4、并采用自制的陽(yáng)離子分散劑，制備了Cd2+、Sr2+、Ba2+、La3+、Y3+、Nd3+、Ce3+、Ce4+等多種離子摻雜的PbWO4微晶。結(jié)果表明：所有的摻雜離子均可進(jìn)入PbWO4晶格并取代鉛位，而三、四價(jià)離子的摻雜可將鉛空位引入晶格中，進(jìn)一步控制PbWO4微晶的微觀結(jié)構(gòu)。通過(guò)三價(jià)稀土離子的摻雜，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PbWO4微晶形貌的有力控制，而Ce3+與Ce4+離子的摻雜，可以顯著改變PbWO4微晶的吸收邊及熒光強(qiáng)度等光學(xué)性質(zhì)。并深入討論了