稀土離子摻雜MgO、ZnO、MoO3微納米材料的制備與發(fā)光性質研究.pdf

1、在微納米材料研究的領域中,氧化物微納米材料由于具有結構簡單、性質穩(wěn)定、易于制取等優(yōu)點在光催化降解有機污染物、場發(fā)射器、電子及發(fā)光器件等方面具有廣泛的應用。關于微納米氧化物的光譜性質,通常采用在氧化物基質中摻雜稀土離子來得到稀土微納米發(fā)光材料。大量研究表明,發(fā)光材料的形貌、尺寸及其發(fā)光性能與不同的制備方法密切相關,因此人們的目光放在利用簡便的方法獲得稀土離子摻雜不同形貌的氧化物微納米發(fā)光材料。
　　本文采用水熱法成功地將Eu3+及E

2、u3+和Gd3+摻入到MgO中,并得到了不同形貌的MgO:Eu3+發(fā)光材料;制備了形貌特殊的ZnO:Eu3+和六棱柱狀MoO3:Eu3+微納米發(fā)光材料。利用X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)、紫外可見光譜(UV-Vis)等技術對制備樣品的物相、形貌和結構進行了表征,通過熒光光譜對樣品的發(fā)光性質進行了詳細的討論。
　　通過對Eu3+及Eu3+和Gd3+摻雜的MgO材料分析表明,將不同的水熱溫度和pH條件下制

3、備出的前驅體,經(jīng)800℃焙燒處理后得到不同形貌的立方相MgO:Eu3+。MgO:Eu3+的激發(fā)光譜為一寬帶峰和系列的銳峰,其最強激發(fā)峰位于395 nm處。在395 nm波長光激發(fā)下,完成了體系中不同Eu3+的摻雜量和焙燒溫度的MgO:Eu3+的發(fā)射光譜的測定,發(fā)射峰均以597 nm和617 nm處的5D0→7F1、5D0→7F2躍遷為主,當焙燒溫度800℃和Eu3+的摻雜量為4％時,MgO:Eu3+的發(fā)光性質最好。同時研究了Gd3+對M

4、gO體系中Eu3+發(fā)光性質的影響,在相應共摻雜體系中Eu3+的發(fā)光強度遠遠強于單一摻雜,說明Gd3+對Eu3+發(fā)光的敏化效果十分明顯。
　　采用水熱法成功的制備出不同形貌的ZnO:Eu3+發(fā)光材料和MoO3:Eu3+發(fā)光材料。從XRD和SEM結果可知在加入表面活性劑SDBS時ZnO:Eu3+的形貌大部分呈梭形,直徑約150 nm,長度約700 nm;在加入表面活性劑SDS時制備出平均直徑約400 nm,長度約700 nm,分散性好

5、的六棱柱狀ZnO:Eu3+發(fā)光材料。在不加表面活性劑僅僅通過調節(jié)pH值可制備出直徑為200 nm,長度為600 nm,分散性好的六棱柱狀MoO3:Eu3+發(fā)光材料。通過Eu3+摻雜的ZnO和MoO3基發(fā)光材料的激發(fā)及發(fā)射光譜,發(fā)現(xiàn)以465 nm藍光作為用最佳激發(fā)波長,可以得到發(fā)光性能優(yōu)良的以Eu3+的5D0→7F2躍遷為主的紅色發(fā)光材料。當水熱溫度為160℃,時間為6 h時ZnO:Eu3+發(fā)光強度最大;在水熱溫度為150℃,Eu3+的摻