【摘 要】
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本论文综述了纳米发光材料的研究现状,介绍了稀土离子的光谱理论及稀土掺杂发光纳米颗粒的研究背景,概括和评述了近年来稀土掺杂发光磷酸盐纳米颗粒所取得的研究进展和面临的
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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本论文综述了纳米发光材料的研究现状,介绍了稀土离子的光谱理论及稀土掺杂发光纳米颗粒的研究背景,概括和评述了近年来稀土掺杂发光磷酸盐纳米颗粒所取得的研究进展和面临的问题,并对其今后的研究方向进行了总结和展望。在此基础上,我们以稀土磷酸盐纳米发光材料作为研究对象,采用水热法,成功制备了具有不同形貌和光学性质的稀土磷酸盐纳米晶。应用X射线衍射(ZRD)、透射电镜(TEM)、光致发光光谱(PL)等手段研究了合成条件和掺杂离子浓度等对稀土磷酸盐纳米颗粒的晶体结构、形貌和尺寸以及发光性能的影响和控制规律。
采用水和乙醇作为混合溶剂的水热法合成出了近球形的稀土磷酸盐(TbPO4:Eu3+)纳米颗粒,平均直径为18 nm左右,分散性很好。通过调节Tb3+离子和Eu3+离子的比例实现了发光颜色从绿光到红光的调控,对Tb3+离子和Eu3+离子的能级结构及发光机理进行了初步探讨,并研究了Tb3+离子到Eu3+离子的能量传递过程。
采用简单的水热法,通过调节反应溶液pH值分别合成了不同形貌的TbPO4纳米晶,分析了pH值对于样品形貌的影响,随着pH值的增大,TbPO4纳米晶的长径比逐渐减小。比较了不同形貌的TbPO4的发光性质,并对发光机理进行了探讨。另外,对于不同形貌的TbPO4:Eu3+纳米晶中Eu3+的发光性质进行了讨论,重点对比讨论了大尺寸的一维纳米棒和小尺寸的纳米颗粒中Eu3+离子的发光特性。在TbPO4:Eu3+纳米晶中,纳米尺寸越小,Eu3+离子5Do→7F2相对发射强度增强。
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