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稀土元素具有独特的4f电子层结构,常显示出优异的光、电、磁等性能,而深受关注。各种稀土荧光材料由于其高的折射率、高的热和化学稳定性及强的光吸收效率等优点,已成为科学研究的热点之一。迄今为止,许多科学研究者制备出各种稀土磷酸盐,并充分研究了其不同形貌、影响因素及光学性能。然而,掺杂稀土的磷酸盐的稀土掺入量对荧光性能的影响及通过相态控合成的稀土磷酸盐鲜有研究。本论文主要采用简单的液相路线,在温和条件下制备稀土磷酸镧、铈,并讨论稀土掺入量、相态、形貌等和荧光性能之间的关系。主要内容概括如下: 1.以硝酸镧、氧化铕、磷酸二氢钾作为反应物,在含硝酸的乙二醇溶剂中,120°C油浴加热30min,成功合成了椭球状掺铕的磷酸镧微晶体。结果显示,铕掺杂量对磷酸镧的相态没有影响,但能改变产物的形貌、尺寸和荧光性能。随着Eu3+掺杂量从0增加到0.35,最终产物的形貌从均匀的鸡蛋形纳米椭球依次转变为微米级不规则颗粒,最后变为均一的椭球状微晶。而荧光性能先逐渐增强,当掺杂量为0.2时,所得产物有最强的荧光发射。随后,荧光强度随掺杂量增加而下降。 2.以硝酸铈和磷酸二氢钾为反应物,水和乙二醇混合溶液为溶剂,在没有任何表面活性剂存在下,110°C下油浴加热30min,成功制备了CePO4微纳米材料。研究显示,当乙二醇和水的体积比为14/5时,产物为六方相和单斜相共存的混合物;低于14/5时,产物为纯的六方相,高于14/5时,产物则为纯的单斜相。即:改变乙二醇和水的体积比,可以改变产物的相态。同时,随着乙二醇和水的体积比逐渐增加,产物的形貌也发生从长的纳米棒到短的纳米棒、纳米棒束、梭形纳米晶的变化,最后变成椭球形纳米晶。此外,终产物的光学性能也发生了相应的变化。 3.以硝酸铈和磷酸二氢钾为反应物,水-乙二醇混合溶剂为介质,通过溶剂热路线,130°C下反应10h,合成了六方相的CePO4微纳米材料。实验表明,改变乙二醇/水的体积比,同样能改变产物的形貌。但与回流加热路线不同的是,改变混合溶剂的体积比并不能改变产物的相态;且随着乙二醇/水的体积比的增大,产物的形貌经历了由长的纳米棒向哑铃形微晶体的转变。上述事实清楚地显示了合成方法对目标产物的影响。