室温离子液体介质中纳米稀土发光材料的制备及其发光性能研究

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本文综述了纳米稀土红色发光材料的发展历史、研究状况及应用前景。把室温离子液体与纳米稀土发光材料的制备结合起来,成功地制备了Y<,2>O<,3>:Eu<3+>和YOF:Eu<3+>发光材料,并对其形成过程、结构与形貌及光谱性能进行了全面的表征。 以室温离子液体为介质,草酸为沉淀剂,成功地制备了Y<,2>O<,3>:Eu<3+>红色发光材料。利用TG-DTA、XRD、FT-IR、TEM、SEM和荧光光谱等手段对样品进行了表征。结果表明:在500℃煅烧时就可以得到纯立方晶型的Y<,2>O<,3>:Eu<3+>晶体。其一次成核粒径由500℃时的23nm增大到900℃时的90nm。不加离子液体时合成的样品形貌为块状聚集体和球形纳米颗粒的混合体,加入离子液体后得到样品的形貌为珊瑚礁状。与微米晶相比,该纳米晶的激发光谱发生了明显的红移,Eu<3+>离子的猝灭浓度得到了9mol%。同时,离子液体的加入,使样品的发光强度增强了近67%。 采用室温离子液体介质水热辅助法成功地制备出纳米Y<,2>O<,3>:Eu<3+>粉体。利用TG-DTA、XRD、FT-IR和SEM等手段对其进行了表征,并对其光谱特性进行了研究。结果表明:不加离子液体时样品形貌为颗粒状,当加入离子液体后,样品形貌为珊瑚礁状聚集体,并且水热条件对产物形貌几乎没有影响。与微米晶相比,该纳米晶的发射光谱发生蓝移,激发光谱发生红移。将离子液体和水热法结合起来,可显著提高荧光粉的发光性能,使样品的发光强度增强了60%。样品的猝灭浓度为4mol%。 以室温离子液体为介质和氟源,成功制备了YOF:Eu<3+>红色荧光粉。利用TG-DTA、XRD、FT-IR、TEM、SEM和荧光光谱等手段对样品进行了表征。结果表明:在600℃和700℃的煅烧温度下,可以分别得到单一晶型结构的晶体,为四方晶型和六方晶型。样品的形貌为花生米状,每个微粒都有着光滑的表面,有两到三个小颗粒组成,且有向链状生长的趋势。样品所发红光纯度很好,且发光强度随着煅烧温度(600℃升高到700℃)的升高而增强,同时样品的晶型由四方晶型向六方晶型的转变过程中发光中心周围的环境也由C<,4v>和对称结构转变为C<,3v>对称结构。少量离子液体的加入使样品的发光强度增强了近80%。Eu<3+>离子的猝灭浓度是9mol%
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