稀土掺杂AlN荧光纳米材料的研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjh_1201
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
白光发光二极管(light emitting diode,LED)是未来节能发光器件的主流方向,因为它具有高亮度,低能耗,使用寿命长且对环境十分友好等特点。稀土离子掺杂的AlN基荧光材料,完美地将AlN基质的性质与稀土离子的发光特性结合起来,在白光LEDs上有潜在的应用。但是AlN纳米材料的合成条件较为苛刻,限制了AlN基荧光纳米材料的发展。因此,探索一种简单的化学方法降低AlN纳米材料的合成温度是十分重要的。本论文研究主体是稀土离子掺杂的AlN荧光纳米材料,主要内容如下:1.探索了一条采用绿色的有机氮源(尿素及其衍生物)而非氨气,通过化学方法制备AlN纳米材料的途径。通过该途径,我们能够在较低温度(850℃)下制备结晶性良好的AlN纳米材料。首先,通过调节氮源和铝源的比例和焙烧温度,确定了AlN纳米材料的合成条件。通过X射线粉末衍射,透射电镜,X射线能谱,热重-差示扫描量热分析,红外和荧光光谱等表征手段,提出了AlN纳米材料的成核机理。结果表明,所制备的AlN纳米材料呈不规则形貌,表现出蓝色(发光中心为450 nm)荧光性质,并且揭示了AlN的光致发光性质来源于其晶格中的氧缺陷。2.以Tb3+为激活剂,通过固相法,制备了具有绿色荧光的AlN:Tb纳米材料。探究了Tb3+离子的掺入对AlN纳米材料的结构,形貌和荧光性质的影响。利用荧光光谱,确定了Tb3+在AlN基质中的最佳掺杂浓度,并提出了发光机理。此外,还探索了AlN:Tb作为光催化水分解反应催化剂的活性,结果发现以AlN:Tb为催化剂,在紫外-可见光范围内产氢速率可达68μmol g-1 h-1。3.以Dy3+为激活剂,制备了AlN:Dy纳米材料,并研究了Dy3+的掺杂浓度和焙烧温度对AlN纳米材料的结构,形貌和荧光性质的影响。结果显示,Dy3+离子的浓度和焙烧温度并不改变AlN基质的结构和形貌,但是对其荧光性质产生影响。AlN:Dy的发射光谱包括AlN基质的发射峰(450 nm)和Dy3+的特征发射峰。利用AlN基质出色的热稳定性和化学稳定性,对所制备的AlN:Dy荧光纳米材料进行空气氛围热处理。结果发现,空气氛围热处理,不会破坏AlN的晶体结构,而且能够有效地增强AlN:Dy样品的荧光强度,使其发射的光更加接近白光。4.为了研究稀土离子共掺对AlN纳米材料的影响,设计了AlN:Ce,Tb和AlN:Ce,Dy纳米材料。研究表明,Ce3+离子的共掺,不仅能够显著地提高Tb3+和Dy3+的荧光强度,而且AlN:Ce,Tb和AlN:Ce,Dy的最强激发峰波长相比于AlN:Tb和AlN:Dy发生红移,使其更加适合应用于白光LEDs。并提出在AlN:Ce,Tb和AlN:Ce,Dy纳米材料中,Ce3+离子与Tb3+和Dy3+离子间存在能量传递。5.最后是应用的探索,将制备的AlN:Ce,Tb荧光粉作为荧光标记,测试了其在显现隐藏指纹方面的效果。结果表明,AlN:Ce,Tb荧光粉用于显现指纹具有高的对比度,良好的实用性和较低的背景干扰等特点。
其他文献
2011年进行旱地栽培雪里蕻与油菜比较试验,结果表明:旱地栽培雪里蕻收入1112.78元/667m2,油菜收入578.08元/667m2;雪里蕻比油菜增收534.7元/667m2,增收92.5%。雪里蕻比油菜收获时间缩短90d
自组装GaN量子点是一种准0维纳米结构:具有极强的量子限制效应,可以抑制载流子向非辐射复合中心扩散;具有分立的能级,可以抑制载流子热激发;具有量子化的电子态,可以降低阈值电
摘要:射击是一项以技术动作为基础、以心理素质为主导的运动项目,它不仅需要运动员具有娴熟的射击技巧,更需要运动员具有较强的心理素质和心理稳定性,只有这样才能保持射击的精确性。因此,这就需要教师应注重对青少年射击运动员进行心理素质的训练,从而提高运动员的情绪稳定性和注意力的集中性,实现运动员在射击比赛中 的杰出表现。  关键词:青少年;射击运动员;心理训练;培养策略  一、引言  随着我国经济的发展,
线缆行业所用的无卤低烟电缆料都要求进行烟密度测量。烟密度值是试样在规定试验条件下测得的,不能认为是试样的固有性能,不同测量方法得到的试验结果不同。材料烟密度试验方
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
TiO2是无毒、生物相容性好且廉价的宽带隙半导体材料,具有折射率高、导电性好、超强的紫外吸收、优异的(光)催化活性等特征。由于其特殊的电子能带结构和光化学稳定性,TiO2在染
中医药基本理论体系庞大,知识点繁多,对初学者来说不易掌握,帮助学生有效记忆、加深理解,成为广大中医药教育工作者亟待解决的问题。思维导图作为高效的学习方法,越来越多的
镁合金被称之为"21世纪的绿色工程材料",是工业应用中最轻的金属结构材料。当前电子通讯科技、大功率LED照明等应用领域发展迅猛,高度集成化所带来的巨大热量对散热材料的要求
利用Gaussian98程序,采用量子化学从头算STO-3G对丁酰化甲壳低聚糖的可能的结构构型进行了全参数优化,并计算出丁酰化甲壳低聚糖各异构体的能量。在此基础上比较了各异构体的稳