稀土離子摻雜的納米氧化鈰熒光粉體的改性燃燒合成.pdf

1、稀土摻雜的納米顆粒作為一種新型發(fā)光材料，由于在照明、顯示、閃爍器件以及生物標(biāo)記等領(lǐng)域的（潛在）應(yīng)用，引起大家極大的興趣。在以氧化物為基質(zhì)的稀土納米發(fā)光材料中，以Eu3+激活的立方Y(jié)2O3材料的研究更為成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于節(jié)能燈和顯示屏。而對于納米CeO2顆粒來說，其本身幾乎沒有熒光，即使摻雜稀土離子后，采用通常高溫固相反應(yīng)制備的樣品，發(fā)光效率仍然很低。但由于O2-→Ce4+的電荷遷移帶位于長波紫外區(qū)范圍，適合固態(tài)照明用的要求，因此開發(fā)以

2、CeO2為基質(zhì)的稀土發(fā)光材料，提高其發(fā)光效率等各種性能，有著十分重要的意義。
　　采用簡單燃燒法是制備納米氧化物粉體的一種快捷的方法。但由于燃燒反應(yīng)瞬時溫度過高，反應(yīng)極快，因此得到的樣品顆粒團(tuán)聚很嚴(yán)重，發(fā)光效率也不高。本文通過兩種改性燃燒過程---自發(fā)酵法和表面活性劑聚乙烯醇輔助的溶液燃燒法分別合成了稀土Eu3+和Sm3+摻雜的CeO2納米粉體，再經(jīng)適當(dāng)溫度熱處理，得到從10nm到250nm的精細(xì)顆粒。通過X射線衍射、拉曼光譜和掃

3、描電子顯微鏡表征發(fā)現(xiàn)樣品都為立方螢石結(jié)構(gòu)，隨著稀土摻雜濃度的增加，晶格中的氧空位也逐漸增加，樣品形貌成規(guī)整的圓形。通過熒光光譜和熒光壽命表征發(fā)現(xiàn)，兩種方法制備的樣品其發(fā)光強(qiáng)度得到明顯增強(qiáng)，分別是簡單燃燒法制備相應(yīng)樣品的2倍和2.5倍，并且隨著結(jié)晶性提高而熒光壽命變長。在改性燃燒法過程中，聚乙烯醇不僅在控制顆粒大小和團(tuán)聚方面起到非常重要的作用，而且促進(jìn)了其熒光的顯著增強(qiáng)。
　　本文制備的稀土離子Eu3+和Sm3+摻雜的納米CeO2粉