利用溶膠-凝膠法制備核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料及表征.pdf

1、本文利用Pechini溶膠－凝膠法，以單分散SiO<,2>為核合成了幾種稀土離子摻雜的核-殼結(jié)構(gòu)發(fā)光材料，包括SiO<,2>Y<,2>O<,3>∶Zu<'3+>，SiO<,2>@YVO<,4>∶Dy<'3+>/Sm<'3+>體系。并研究了Eu<'3+>，Dy<'3+>，Sm<'3+>等稀土離子核/殼結(jié)構(gòu)發(fā)光材料中的發(fā)光性質(zhì)，VO<,4><'3+>與Dy<'3+>，Sm<'3+>之間能量傳遞性質(zhì)。 通過(guò)Pechini溶膠－凝膠法，

2、以單分散SiO<,2>為核，Y<,2>O<,3>∶Eu<'3+>為殼的核殼SiO<,2>Y<,2>O<,3>∶Eu<'3+>發(fā)光粉。FESEM和TEM結(jié)果表明這種核一殼結(jié)構(gòu)的發(fā)光材料表面致密，厚度均勻，保持了單分散SiO<,2>微球的形貌特征，殼的厚度可以通過(guò)沉積次數(shù)進(jìn)行調(diào)控。紫外光和電子束激發(fā)下，SiO<,2>Y<,2>O<,3>∶Eu<'3+>以峰值位于611 nm的 <'5>D<,0>—<'7>F<,2>紅光發(fā)射為主。利用熒光衰減

3、曲線和時(shí)間分辨光譜研究了SiO<,2>Y<,2>O<,3>∶Eu<'3+>中Eu<'3+>的發(fā)光動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。Eu<'3+>(<'5>D<,1>—<'7>F<,1>和<'5>D<,0>—<'7>F<,2>)的熒光壽命符合單指數(shù)衰減，平均壽命分別為43μs和1637μs。通過(guò)分析SiO<,2>Y<,2>O<,3>∶Eu<'3+>發(fā)光粉的時(shí)間分辨光譜，了解到Eu<'3+>的<'5>D<,0>和<'5>D<,1>的馳豫過(guò)程，研究了Eu<'3+>

4、的發(fā)光機(jī)理。CL測(cè)試結(jié)果表明，其CL光譜與PL光譜基本一致；CL光譜強(qiáng)度隨著加速電壓的升高逐漸增強(qiáng)。由于其低壓CL強(qiáng)度較強(qiáng)且分散性好，在場(chǎng)發(fā)射顯示領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價(jià)值。 利用Pechini溶膠－凝膠法，制備了以球形的SiO<,2>為核，YVO<,4>∶Dy<'3+>/Sm<'3+>為殼的核殼SiO<,2>YVO<,4>∶Dy<'3+>/Sm<'3+>發(fā)光粉。核-殼結(jié)構(gòu)的SiO<,2>YVO<,4>∶Dy<'3+>發(fā)光粉具有完美的球

5、形(大約為300nm)，表面光滑不團(tuán)聚。由于YVO<,4>基質(zhì)向Dy<'3+>，Sm<'3+>有效的傳遞能量，他們顯現(xiàn)出較強(qiáng)的特征發(fā)射。動(dòng)力學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，SiO<,2>YVO<,4>∶Dy<'3+>/Sm<'3+>中，Dy<'3+>(<'4>F<,9/2>-<'6>H<,13/2>)和Sm<'3+>(<'4>G<,5/2>-<'6>H<,7/2>)的熒光壽命符合雙指數(shù)衰減，平均壽命分別為0.118ms和1.441 ms，并且分析了它符