稀土鈮、鉭、磷酸鹽微納米發(fā)光材料的合成和發(fā)光性質(zhì).pdf

1、稀土離子具有豐富的4f能級(jí),成為高新技術(shù)所要求具備優(yōu)異性能的重要元素。稀土鈮酸鹽、鉭酸鹽和磷酸鹽微納米發(fā)光材料呈現(xiàn)出安全、無(wú)污染、持續(xù)發(fā)光、顆粒細(xì)小、色彩多樣等許多優(yōu)良特性。
　　 本文采用兩種方法合成稀土鈮酸鹽、鉭酸鹽和磷酸鹽微納米發(fā)光材料。一種方法是通過(guò)選取具有鏈狀結(jié)構(gòu)的稀土芳香羧酸配合物作為稀土反應(yīng)源,再?gòu)?fù)合有機(jī)聚合物(如PEG)作為分散介質(zhì),結(jié)合其他功能組分,原位構(gòu)筑具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的雜化前驅(qū)體,以其為前驅(qū)體通過(guò)熱處理合成了

2、一系列具有規(guī)則形貌的稀土鈮酸鹽和鉭酸鹽納米材料,研究它們的發(fā)光性質(zhì),如:RENbO4:RE3+(RE=Eu,Tb,Dy,Er,Sm)；(Y,Gd)NbO4:Eu3+/Tb3+；LnNbO4:Bi3+；LnNbO4:xBi3+,Dy3+；GdTaO4:Ln3+(Ln=Eu3+,Tb3+,Dy3+,Er3+,Sm3+,Pr3+)；(Y,Gd)TaO4:Eu3+；Zn3Nb2O8:Er3+,Eu3+,Dy3+；LnVTa2O9:5mol％Eu

3、3+/Dy3+；YNbxV1-xO4:Eu3+,Dy3+,Er3+,Sm3+；RE(Nb,V)O4:x mol％Dy3+；RE(Nb,V)O4:5 mol％Dy3+,xBi3+；RE(Nb,P)O4:RE3+(RE=Eu,Tb,Dy,Er,Sm)；YNbxTa1-O4:Eu3+,Dy3+。另外,通過(guò)原位濕化學(xué)法構(gòu)筑雜化前驅(qū)體合成藍(lán)色發(fā)光體鈰酸鍶和鈰酸鍶摻三價(jià)銪離子、鏑離子發(fā)光體。
　　 另外一種方法是利用水熱法,通過(guò)調(diào)節(jié)水熱溫度

4、和反應(yīng)溶劑合成稀土磷酸鹽納米發(fā)光材料。首先,改變溫度,以YPO4,LaPO4和GdPO4為基質(zhì),研究在這種條件下,其形貌、結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)的變化。結(jié)論是,與在pH值為3-4和溫度為160℃得到的產(chǎn)物比較,溫度的改變使得顆粒尺寸和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。顆粒尺寸都增大,尤其是YPO4和GdPO4,都呈現(xiàn)微米棒形貌。其次,通過(guò)改變?nèi)軇┖铣上⊥亮姿猁}發(fā)光體。研究溶劑的改變與稀土磷酸鹽發(fā)光體形貌、結(jié)構(gòu)和發(fā)光的關(guān)系。在相同pH和溫度下,分別用水和無(wú)水乙醇作

5、為溶劑,得到的稀土磷酸的形貌和結(jié)構(gòu)相似,YPO4是四方相結(jié)構(gòu)和納米顆粒的形貌；LaPO4和GdPO4屬于六方相結(jié)構(gòu),分別呈現(xiàn)納米線和納米棒的形貌。然而,以DMF(N,N-二甲基甲酰銨)為溶劑,引起了產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)的改變。以LaPO4為基質(zhì),通過(guò)調(diào)節(jié)DMF和蒸餾水的比例,來(lái)研究LaPO4的形貌和結(jié)構(gòu)的改變。發(fā)現(xiàn):隨著DMF體積的增加,LaPO4的結(jié)構(gòu)由六方相變?yōu)閱涡本?而形貌由納米線變?yōu)榧{米顆粒。另外,以DMF為溶劑,研究DMF對(duì)反應(yīng)

6、產(chǎn)物的影響。對(duì)于輕稀土離子如La3+,Pr3+和Nd3+而言,得到的產(chǎn)物是白色粉末,與DMF的體積無(wú)關(guān).而對(duì)于中間稀土離子,如從Sm3+到Dy3+,產(chǎn)物的形貌與DMF的體積有很大的關(guān)系。當(dāng)體積較低的時(shí)候,易形成白色粉末;而當(dāng)體積較高的時(shí)候,得到的是與反應(yīng)釜形狀相似的柱狀凝膠。對(duì)于重稀土離子如Ho3+,Lu3+,Y3+,無(wú)論DMF體積是多少,最終產(chǎn)物都是有機(jī)-無(wú)機(jī)凝膠。同時(shí),還用部分VO43-取代了PO43-,水熱法合成了GdPxV1-x