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本文采用二甲苯,span-80,以及水形成油包水型乳浊液系统,该乳浊液的水核将作为反应物的微反应器。在乳浊液水核内,草酸锆晶粒有生长的过程,但当草酸锆颗粒长大到水核界面时,由于油和表面活性剂的影响,阻止晶粒的长大。采用乳液法工艺制备了Eu3+掺杂和Er3+和Pr3+掺杂Zr2O3,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱和光电子能谱(XPS)检测等方法系统的研究了Eu3+、Er3+和Pr3+掺杂浓度和烧结温度对掺杂Zr2O3结构,及发光特性的影响,揭示了掺Eu3+、Er3+和Pr3+掺杂Zr2O3体系的发光机制。研究了基于Eu3+、Er3+和Pr3+掺杂Zr2O3的荧光强度比技术。研究结果如下:1.通过各种测试方法包括XRD、SEM、发射光谱、激发光谱等对制备所得的粉体进行全面的分析,用XRD分析烧结温度和掺杂浓度对合成的ZrO2纳米发光粉晶相的影响;用SEM照片分析合成样品的粉末形貌,以及样品的颗粒大小;研究不同的烧结温度,不同的掺杂浓度对样品发光强度的影响,阐明样品的发光机理。2.研究ZrO2:Eu3+纳米晶的发射光谱,经1000℃下锻烧,得到的样品发射光谱中5D0→7F2跃迁会发生“红移”现象。并且在608nm处出现劈裂,对比同掺杂浓度的ZrO2:Eu3+发光粉,随着退火温度的升高,样品光谱的发射强度也随之增强。通过比较不同掺杂浓度的ZrO2:Eu3+发光粉的发射光谱,发现Eu3+在ZrO2中有猝灭现象,最适宜的掺杂浓度为lmol%(Eu3+/Zr3+)。3.研究ZrO2:Er3+纳米晶的发射光谱,样品的发射光谱中有两个主发射峰,对应的是同一个绿光发射中心,对应的是4S3/2→4I15/2的跃迁,ZrO2:Er3+样品在绿光部分有544nm(或549nm)和562nm两个主发射,当ZrO2的晶相不同时,样品对应的发射中心也随之变化,ZrO2为四方相时,发射峰为544nm和562nm,ZrO2为单斜相时,主发射峰为540nm和562nm。4.本文采用三种不同的烧结方式(常压烧结、SPS、无压烧结)得到ZrO2:Eu3+纳米晶,对比它们的发射光谱,找出在相同掺杂浓度浓度,相同热处理温度下,得到最强发射光谱的最佳热处理方法。