Na3Y(BO3)2基質(zhì)中Ce3+到Tb3+,Dy3+和Eu3+的能量傳遞的研究.pdf

1、研究稀土離子摻雜的發(fā)光材料，提高其發(fā)光效率具有重要的研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。能量傳遞一直是提高發(fā)光效率的熱門(mén)研究課題之一。由于Ce3+4f-5d躍遷的吸收，Ce3+在紫外范圍廣泛和強(qiáng)烈的吸收，它是一種很好的敏化劑，由于Ce3+在不同的基質(zhì)中5d能級(jí)的位置有很大差異，因此，能量傳遞只能在一定的基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)。目前，基質(zhì)主要集中在鋁酸鹽、硅酸鹽或磷酸鹽等。然而，這些基質(zhì)材料的合成溫度大多在1300至1600℃之間。Na3Y(BO3)2(NYB)

2、是一種新型硼酸鹽基質(zhì)材料，其制備方法簡(jiǎn)單，合成反應(yīng)溫度比上述材料降低400-600℃。
　　本論文主要在以下方面做了詳細(xì)的研究:
　　1.本文合成了一系列的摻雜不同稀土離子的NYB發(fā)光材料，重點(diǎn)研究了在NYB基質(zhì)材料中Ce3+和Tb3+的發(fā)光性能，研究了在該基質(zhì)中Ce3+到Tb3+的能量傳遞過(guò)程，測(cè)試了Ce3+5d能級(jí)的衰減曲線(xiàn)，計(jì)算了Ce3+能級(jí)的壽命和能量傳遞效率，證明了在該基質(zhì)中Ce3+到Tb3+的存在著能量傳遞，實(shí)現(xiàn)

3、了紫外光到綠光的轉(zhuǎn)換。
　　2.研究了NYB基質(zhì)材料中Ce3+和Dy3+之間的能量傳遞過(guò)程，通過(guò)對(duì)樣品的激發(fā)和發(fā)射光譜進(jìn)行比較，確定了激發(fā)波長(zhǎng)331nm，選擇性用331nm的激發(fā)光激發(fā)了共摻樣品，同時(shí)得到了Ce3+發(fā)射峰和Dy3+的特征發(fā)射峰，證明了Ce3+和Dy3+之間存在能量傳遞，為了進(jìn)一步證明，測(cè)試了Ce3+的5d能級(jí)的衰減曲線(xiàn)，通過(guò)Ce3+的衰減曲線(xiàn)，計(jì)算出了Ce3+的壽命和能量傳遞效率。
　　3.在NYB基質(zhì)中，C

4、e3+的發(fā)射峰為380-450nm的寬譜帶發(fā)射，該波段正好為Eu3+的激發(fā)峰所在位置，滿(mǎn)足了Ce3+-Eu3+能量傳遞的條件，但實(shí)驗(yàn)證明，在只能激發(fā)Ce3+不能激發(fā)Eu3+的波長(zhǎng)激發(fā)下，NYB:3.0％Ce3+，1.0％Eu3+的發(fā)射光譜中只有Ce3+的發(fā)射峰，觀(guān)察不到Eu3+的特征發(fā)射，表明在該基質(zhì)材料中Ce3+和Eu3+不存在明顯的能量傳遞。
　　4.由于在NYB基質(zhì)中，Ce3+-Tb3+，Tb3+-Eu3+之間存在著能量傳遞