稀土光活性材料的方法学研究及性能拓展

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shenzhixian
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由于其优良的光学性能,稀土发光材料被广泛应用于半导体照明、显示器件、闪烁晶体等领域。近年来,稀土发光材料的研究主要集中在固体荧光材料和配合物发光材料两大方向。在固体荧光材料方面,研究者着重于寻找高效发光的新基质以及优化固体荧光材料的制备方法;在稀土配合物发光材料方面,基于稀土荧光能够对许多客体分子选择性响应的特点,研究者构建设计越来越多新型的稀土有机配合物。  本论文主要致力于稀土光活性材料的方法学研究及性能拓展。围绕固体荧光材料和稀土有机配合物两方面,我们对材料的基质成分和制备方法上作出了创新性的改进。论文的主要内容如下:  第一部分,采用热注射法成功制备稀土掺杂的AgInS2纳米晶体。通过透射电镜研究,发现稀土掺杂的AgInS2纳米晶体在颗粒分布上仍保持均一性,这表明我们制备的稀土掺杂AgInS2纳米晶体具有良好的结晶性。在光学性质方面,在紫外光的激发下,观察到稀土掺杂AgInS2纳米晶呈现红光发射。值得指出的是,掺杂不同的稀土元素后,最终制备的掺杂AgInS2纳米晶的荧光强度也有一定的差异。  第二部分,采用两亲性离子液体(二甲基二烯丙基四氟硼酸盐)辅助水热法制备稀土氟化物纳米颗粒。实现了在温和反应条件下大量高效地合成荧光粉。用稳态荧光光谱仪来分析样品的发光特性。样品的荧光光谱中出现明显的铕离子的5D0→7F1跃迁特征峰(伴随橘红色光),这表明铕离子在晶格中位于反演对称中心。通过扫描电子显微镜可以研究荧光粉的粒径分布,观察发现其具有纳米棒和纳米片两种不同的微观形貌。  第三部分,我们合成了稀土四环素类抗生素配合物,这类配合物具有良好的水溶性及较稳定的发光性能。实验发现由于配体在较高浓度时会发生自主的堆叠与聚集,使得配体发射波长红移。而随着配合物浓度增大,稀土离子荧光受浓度效应影响,其特征发射峰荧光强度下降。通过调控配合物浓度到合适值,我们最终实现了稀土四环素类抗生素配合物的白光发射。  第四部分,我们以强力霉素为配体结合稀土离子制备了水溶性良好的稀土强力霉素配合物。研究发现,配合物对溶液中吡啶二羧酸盐(炭疽芽孢杆菌的重要组成部分)有较好的荧光响应行为。因此,该配合物可以应用于荧光探针以检测炭疽芽孢杆菌。
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