Ca2+摻雜對NaLnF4(Ln=Er,Y,Yb,Tb,Tm,Ho)納米晶的形貌和發(fā)光性能的影響.pdf

1、稀土元素具有獨特的4f電子層結構，使稀土發(fā)光納米晶擁有獨特的光致發(fā)光性質(zhì)，因此該材料在熒光標簽、防偽、細胞成像、太陽能電池等領域有很大的應用前景。稀土氟化物聲子能量低，是目前最好的基質(zhì)材料。開發(fā)新型稀土納米材料、尋找稀土納米晶可控合成的方法及機理，對提高稀土的發(fā)光效率具有重要意義。而堿土金屬的原子半徑與稀土金屬相差不是很大，常用其作為稀土氟化物基質(zhì)材料的陽離子。本文采用溶劑熱法制備了Ca2+摻雜的NaLnF4(Ln=Er,Yb,Y,Tb

2、,Tm,Ho)稀土納米晶，并研究Ca2+摻雜對其形貌、尺寸和發(fā)光性能的調(diào)控作用。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)在不摻雜Ca2+的作用下采用溶劑熱法制備了不同形貌的NaLnF4(Ln=Er,Yb,Y,Tb,Ho,Tm)納米晶，樣品均為六角相的納米晶且分散性較好。
　　(2)采用溶劑熱法，通過摻雜不同量的Ca2+合成出了形貌、尺寸可控的NaLnF4(Ln=Er,Yb,Y,Tb,Ho,Tm)納米棒、納米片。研究發(fā)現(xiàn)，在其他反

3、應條件一樣的情況下，摻雜不同量Ca2+對納米晶的長徑比可以起到控制作用。對NaEr/Tb/HoF4納米晶，隨著摻雜Ca2+量的增加，納米棒的直徑逐漸增加，其長度逐漸減??；對NaYb/YF4納米晶，隨著摻雜Ca2+量的增加，納米棒的直徑逐漸減小，其長度逐漸減小,當摻雜0.1mmol Ca2+時，NaYF4成為納米片；對于NaTmF4納米晶，摻雜0.3mmol Ca2+時，納米管變?yōu)榧{米棒。從而通過Ca2+的摻雜實現(xiàn)了對上述納米晶長徑比的調(diào)

4、控。
　　(3)Ca2+摻雜對納米晶發(fā)光性能有很大的影響，在適當?shù)墓庠醇ぐl(fā)下，納米晶可以產(chǎn)生光致發(fā)光。隨著摻雜Ca2+量的增加，NaErF4納米晶發(fā)光強度增強，而NaYbF4納米晶發(fā)光強度減弱；NaYF4納米晶發(fā)光強度先增大后減小，在摻雜0.05mmol Ca2+時，近紅外峰發(fā)射強度是不摻雜Ca2+的近3倍；摻雜0.3mmol Ca2+的NaTbF4納米晶的發(fā)光強度相比不摻雜Ca2+的納米晶發(fā)光強度有所降低。因此通過對Ca2+摻雜