摻Tb稀土硅酸鹽發(fā)光材料的制備及性能研究.pdf

1、稀土元素獨(dú)特的4f電子構(gòu)型,使其具有多種優(yōu)越的光學(xué)性能。納米材料具有小尺寸和表面效應(yīng)等特點(diǎn)得到迅速發(fā)展。介孔材料也以其高的比表面,低密度等獨(dú)特性質(zhì)備受人們關(guān)注。本文將稀土元素Tb摻入了硅酸鹽中,并將其分別制備成納米顆粒和介孔材料,進(jìn)而對(duì)它們不同的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究,本文主要的工作及結(jié)論如下:
　　1.用溶膠-凝膠法制備了納米發(fā)光材料Tb2-xSiO5:Tbx3+(x=0.05,0.1,0.2,0.4,0.6;也即nY/nTb=39;

2、19;9;4;7/3),并通過(guò)FT-IR、XRD、TEM、熒光光譜等方式對(duì)其進(jìn)行了表征。主要研究材料發(fā)光性能與煅燒溫度的關(guān)系,并探討了材料的熒光淬滅濃度。分析結(jié)果顯示:500℃是材料由無(wú)定形向晶形轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵溫度;當(dāng)Tb的摻入量為x=0.4,樣品的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大,當(dāng)Tb的摻入量為x=0.6,樣品發(fā)光強(qiáng)度明顯減弱。500℃時(shí),樣品為小顆粒狀,平均粒徑約為45nm。隨著溫度升高,形貌不規(guī)整程度增加,發(fā)生晶體聚集,并且晶態(tài)的熒光強(qiáng)度比無(wú)定形態(tài)

3、晶態(tài)時(shí)顯著增強(qiáng)。晶態(tài)時(shí)樣品的熒光強(qiáng)度隨煅燒溫度的升高而升高,說(shuō)明Tb處于反演中心格位;而無(wú)定形態(tài)時(shí),熒光強(qiáng)度隨溫度變化趨勢(shì)正好與之相反,說(shuō)明Tb處于無(wú)反演中心格位,這是高溫時(shí)晶體缺陷增大造成的。通過(guò)XRD發(fā)現(xiàn),當(dāng)x=0.6時(shí)樣品的晶型發(fā)生了改變,從而使得熒光強(qiáng)度明顯減弱。
　　2.用液晶模板法,以非離子高聚物P123為模板,制備了摻Tb介孔稀土發(fā)光材料,并通過(guò)FT-IR、SAXRD、HRTEM和N2的吸附-脫附等溫線、熒光光譜等方