氟化物發(fā)光材料的合成及性能研究.pdf

1、無(wú)機(jī)氟化物與其他氧化物和有機(jī)物相比，具有折射率較低，光學(xué)透明度高等特點(diǎn)。并且由于其具有聲子能量較低、離子性較強(qiáng)、電子云擴(kuò)展效應(yīng)較小等特征，使無(wú)機(jī)氟化物能夠擁有易存儲(chǔ)、易轉(zhuǎn)換和傳遞光子能量的優(yōu)良特性。在應(yīng)用方面，無(wú)機(jī)氟化物在照明、醫(yī)療器械、信息傳輸?shù)确矫娓蔷哂袕V泛的應(yīng)用。特別是摻雜了稀土元素的無(wú)機(jī)氟化物，常因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與良好的物理和化學(xué)特性，被用作功能材料。
　　本論文制備的LaF3∶Ln3+(Ln=CeTb)、SmF3∶Ln3

2、+(Ln=CeTb)、Zn(OH)F∶Mn2+均采用簡(jiǎn)單的水熱法，并且研究了這些氟化物的結(jié)構(gòu)、形貌以及改變反應(yīng)條件對(duì)其形貌和性能的影響，最后還研究了摻雜稀土離子后晶體的發(fā)光性能。X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)的結(jié)果表明，制備的摻雜稀土元素的無(wú)機(jī)氟化物晶體具有良好的結(jié)晶度，并且粒徑均勻，分散性良好。
　　以氧化鑭和氟硼酸鈉為反應(yīng)原料，在水熱條件下，摻雜稀土元素Ce3+、Tb3+、，使生成的LaF3∶Ln

3、3+(Ln=CeTb)具有很強(qiáng)的發(fā)光性能，測(cè)試結(jié)果表明:生成的LaF3平均粒徑約170nm，厚度為50nm左右，六方雙棱臺(tái)狀單分散結(jié)構(gòu)。Ce3+激活的LaF3發(fā)光材料發(fā)出很強(qiáng)的紫外光，Tb3+激活的LaF3∶Tb晶體發(fā)出很強(qiáng)的綠光。
　　以氧化釤和氟硼酸鈉為反應(yīng)原料制備的SmF3，改變水熱條件，發(fā)現(xiàn)隨著pH值的升高，SmF3的結(jié)構(gòu)也隨之改變，當(dāng)pH值高于4.5時(shí)，SmF3的結(jié)構(gòu)由原來(lái)的正交晶系轉(zhuǎn)變?yōu)榱骄?。向其中摻雜稀土離子Ce

4、3+、Tb3+，使SmF3具有發(fā)光性能，SmF3∶Ce納米顆粒的發(fā)射光譜呈現(xiàn)峰值位于375nm的紫外光。SmF3∶Tb發(fā)射光譜主要以位于381nm的Sm2+的綠光發(fā)射為主。
　　以醋酸鋅、醋酸錳和氟硼酸鈉為反應(yīng)原料制備的Zn(OH)F∶Mn2+晶體呈現(xiàn)規(guī)則的棒狀形貌，并且在紫外光的激發(fā)下，發(fā)出很強(qiáng)的紅光，其發(fā)射光譜呈現(xiàn)很寬的譜帶。隨著Mn2+摻雜量的增加，Zn(OH)F∶Mn2+晶體的發(fā)射強(qiáng)度也隨之增加，當(dāng)摻雜量達(dá)到3％時(shí)達(dá)到最大