【摘 要】
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本论文是以251相稀土无机层状化合物为研究主体,利用其独特的可插层性和可剥离性,采用十二烷基磺酸钠对其进行插层柱撑,并于甲酰胺环境中进行剥离,得到纳米级二维片状材料,将纳米片通过离子交换反应与基片或其他物质复合,构筑出光功能薄膜。通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、PL/PLE、UV-Vis、瞬态荧光寿命测试等检测手段,可以得到如下结论:以稀土硝酸盐为母盐、硝酸氨或硝酸钠为矿化剂、氨水为沉淀剂
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本论文是以251相稀土无机层状化合物为研究主体,利用其独特的可插层性和可剥离性,采用十二烷基磺酸钠对其进行插层柱撑,并于甲酰胺环境中进行剥离,得到纳米级二维片状材料,将纳米片通过离子交换反应与基片或其他物质复合,构筑出光功能薄膜。通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、PL/PLE、UV-Vis、瞬态荧光寿命测试等检测手段,可以得到如下结论:以稀土硝酸盐为母盐、硝酸氨或硝酸钠为矿化剂、氨水为沉淀剂,通过180℃水热处理成功合成出成分为（Y0.95Eu0.05）2（OH）5NO3·nH2O、（Y0.99-xGdxCe0.01）2（OH）5NO3·nH2O（0≤x≤0.5）和（Y0.8Yb0.18Tm0.02）2（OH）5NO3·nH2O 的稀土层状化合物,产物结晶性较好。经过120℃、24 h的水热离子交换反应,稀土层状化合物层间的硝酸根离子全部被十二烷基磺酸根（DS-）取代,实现了对前驱体的插层和柱撑,使得层间距由0.90nm增大至2.54nm,层间结合力减弱,在甲酰胺环境中能够实现搅拌剥离,获得纳米片构筑单元。在蓝宝石表面通过旋涂方式制成LRH的薄膜,经后续煅烧（1500℃,2 h）和适当的还原反应后能够获得纯相的YAG透明陶瓷薄膜,薄膜透过性良好。YAG:Eu3+薄膜在220nm紫外光的激发下在593nm、629nm、659nm、709 nm处呈现典型的Eu3+的5D0→7F1-4的橙红光发射,荧光寿命约为1.69 ms。（Y,Gd）AG:Ce3+在460nm蓝光激发下在～550nm处呈现Ce3+的5d1-4f1及5dl-4f2特征黄绿光的发射,且随着Gd3+掺杂量的增加,晶格常数逐渐增大,发射峰位置由535 nm红移至565 nm,红移了 30 nm,且发射峰强度增强,瞬态荧光寿命增加,透过率最大吸收峰随着掺杂量的增加不断增强,同时发生了红移,色温由5294.7 K变化为4376.7 K。通过对x=0、x=0.3、x=0.5样品进行了变温发光的测试,发现随着温度的升高,样品出现温度淬灭,同时温度的变化对该荧光薄膜的激活能无明显影响,激活能为0.27 eV。以LRH纳米片与NH4F交替旋涂的方式在基片上构筑薄膜,经低温烧结（600℃,2 h）实现纳米粒子交换反应,得到（Y0.8Yb0.18Tm0.02）605F8上转换荧光薄膜,薄膜透过率较高,550 nm处的透过率约为94%。样品的表面扫描形貌显示为直径在300 nm左右的块状颗粒,且尺寸较为均匀,但薄膜粗糙度较大,需要后期继续改进。在980nm激光激发下,该薄膜在486nm、660nm、811 nm处分别呈现Tm3+的1G4→3H6、1G4→3F4、3H4→3H6跃迁,实现了 Tm3+的上转换发光,表明了 Yb3+对Tm3+产生了能量传递。
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