稀土摻雜鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制備及性能.pdf

1、稀土離子因其具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)、豐富的能級(jí)結(jié)構(gòu)、較長(zhǎng)的能級(jí)壽命，可以摻雜到適合的基質(zhì)材料里面作為發(fā)光中心，通過藍(lán)光或近紫外光的激發(fā)，得到豐富的光致發(fā)光特性。稀土功能性材料中十分重要的一類就是稀土發(fā)光材料，如今稀土發(fā)光材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于節(jié)能照明以及顯示等領(lǐng)域中。由于稀土離子具有獨(dú)特的4f電子組態(tài)、4f5d電子組態(tài)及電荷遷移帶結(jié)構(gòu)，因此其發(fā)光特性對(duì)其摻雜的基質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)、組成等性質(zhì)有很強(qiáng)的依賴性。因此，為了提高材料的熒光性能，我們現(xiàn)

2、在的一個(gè)重要的研究方向就確立在尋找有利于稀土離子摻雜的新型的基質(zhì)材料。
　　鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有層狀結(jié)構(gòu)，并且性能優(yōu)異，近年來使人們對(duì)其的研究產(chǎn)生越來越大的關(guān)注。此外，由于鈣鈦礦型復(fù)合氧化物包含的晶體種類十分豐富，并且允許大量離子替換，因此使得稀土摻雜鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的光學(xué)性質(zhì)具有巨大的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
　　在本論文中，我們采用簡(jiǎn)單易行的水熱合成路線，摸索最佳合成條件，制備了一系列稀土離子摻雜鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的納米

3、晶，并研究了摻雜離子（以Eu3+為主）在不同的鈣鈦礦基質(zhì)中的光致發(fā)光特性。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1) BaTiO3∶Eu3+/Eu2+納米晶的可控合成及光致發(fā)光特性研究。本文采用水熱法和隨后的煅燒處理的方法成功地合成出了四方相BaTiO3∶Eu納米晶。通過X射線衍射、拉曼光譜、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡對(duì)其形貌和納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。并且對(duì)BaTiO3∶Eu納米晶光致發(fā)光特性進(jìn)行了詳細(xì)研究。在398nm激發(fā)下，Eu2+

4、離子和Eu3+離子的發(fā)射均被觀察到，這表明在BaTiO3∶Eu納米晶中Eu2+離子和Eu3+離子共存。尤其是，在BaTiO3∶Eu中Eu2+的發(fā)射光譜帶隨著Eu濃度的增加而變寬。當(dāng)Eu的濃度為0.5mol％時(shí)，可以觀察到5D0→7F0和5D1→7F0的發(fā)射。此外，在537nm激發(fā)下，發(fā)射強(qiáng)度隨Eu濃度的增加而增大。
　　(2)Bi2MoO6∶Ln3+納米晶的光致發(fā)光及光催化活性研究。通過水熱法合成了片狀的Bi2MoO6∶Ln3+納

5、米晶。Bi2MoO6∶Ln3+納米晶的晶粒大小隨著在反應(yīng)液中增加 Ln3+的含量而變化。對(duì)Bi2MoO6∶Ln3+納米晶的光致發(fā)光性能也進(jìn)行了詳細(xì)的研究。在Bi2MoO6∶Eu3+納米晶的發(fā)射光譜中，5D0→7F2的發(fā)射遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于5D0→7F1。當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)為467nm時(shí)，發(fā)射強(qiáng)度最強(qiáng)。隨著Eu3+離子濃度的增加，Eu3+的發(fā)射強(qiáng)度也增大，一直增加到Eu3+含量為50mol％，然后下降。在618nm監(jiān)測(cè)下，Bi2MoO6∶Eu3+(30％)