稀土钨酸盐及氧化物的可控合成和发光性质研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liangdd1984
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在现代化学和材料科学领域,实现大规模可控合成形貌均一、分散性优良的微/纳米材料一直是材料应用的基本要求。众所周知,材料的性能不仅与化学组成有关,还与材料形貌、尺寸和单分散性密切关系。稀土发光材料作为一种重要的功能材料,被广泛应用于固体激光、太阳能和绿色照明等领域。钨酸盐类的ARE(WO42(A=碱金属离子;RE=稀土离子),以及RE2(WO43(RE=稀土离子)的结构,由于其良好的发光特性而广受关注。此外,Y2O3由于高热稳定性、低热膨胀系数和低声子数,也是一种重要发光材料。本论文,采用水热法以及共沉淀法分别对NaLa(WO42、Y2(WO43和Y2O3进行可控合成,通过稀土离子掺杂,研究了其发光特性。本论文主要工作如下:(1)以PVP为表面活性剂,采用水热法合成了一系列不同形貌、结构和尺寸的NaLa(WO42样品。通过改变反应体系中PVP的量、pH值和反应时间,完成了对不NaLa(WO42样品的可控调节,并提出了相应的生长机理。以梭形状NaLa(WO42为研究代表,分别研究了NaLa(WO42:Ln3+(Ln=Eu, Tb)下转换发光以及NaLa(WO42:Yb3+/Ln3+(Ln=Er, Tm, Ho)上转换发光。最后,以NaLa(WO42: Tb3+作为掺杂条件,分别考察了不同形貌和尺寸的NaLa(WO42样品对发光的影响。(2)以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,用水热法完成了三维层状Y2(WO43前驱体的可控合成。调节体系中的SDBS用量和反应时间,对前驱体的形貌和尺寸进行了调节,并提出相应生长机理。将前驱体煅烧获得Y2(WO43样品。完成了Y2(WO43:x%Eu3+的发光颜色调控,对Eu3+掺杂浓度进行了优化。另外,系统研究了Y2(WO43:Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Tm,Ho)上转换发光,完成了Y2(WO43:x%Yb3+/1%Er3+中的Yb3+掺杂浓度的优化。(3)采用简便、温和的化学共沉淀法,以Na3Cit作为表面活性剂,合成多种结构和形貌的Y(OH)3微/纳米材料。调节Na3Cit的量、NaOH的量和反应温度,控制样品的形貌和尺寸,并提出可能的生长机理。将Y(OH)3样品焙烧得到Y2O3样品。以六棱柱状Y2O3为代表,改变Y2O3:x%Yb3+/1%Ln3+(Ln=Er, Tm, Ho)中的Yb3+掺杂浓度,完成不同上转换发光颜色的调节。最后,以Y2O3:3%Yb3+/1%Ho3+为代表物,研究了不同形貌和尺寸大小下的发光强度对比。
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