稀土摻雜鎢酸鹽的控制合成及發(fā)光性能的研究.pdf

1、稀土鎢酸鹽微/納米材料因具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)以及顯著的納米效應(yīng)，在催化氧化及光致發(fā)光等領(lǐng)域擁有重要的應(yīng)用價值。因此，研究稀土鎢酸鹽微納米材料的形貌設(shè)計及控制合成，探究其微觀尺寸、結(jié)構(gòu)和形貌對性能的影響，開發(fā)其應(yīng)用新領(lǐng)域，具有實際的社會和經(jīng)濟價值，也是目前該領(lǐng)域研究的熱點。本文通過水熱法成功制備了一系列結(jié)構(gòu)和形貌的稀土鎢酸鹽微納米材料，并采用XRD、SEM、FTIR、PL等一系列手段對產(chǎn)物進行表征，對其性能進行了初步研究，主要研究結(jié)果歸納如

2、下：
　　1、在170℃的溫和水熱條件下，用Na2WO4·2H2O、Bi(NO3)3·5H2O為原料，硝酸鈉為添加劑輔助制備了三維(3D)花球狀鎢酸鉍粉體。通過改變添加劑的濃度，發(fā)現(xiàn)硝酸鈉在誘導(dǎo)花球狀鎢酸鉍的生長和自組裝過程中起到關(guān)鍵作用。在合適添加劑濃度的基礎(chǔ)上，pH值的變化會對產(chǎn)物的物相和微觀形貌有很大的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)pH值不大于10.8時，產(chǎn)物為Bi2WO6，當(dāng)pH=12.4時，產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)锽i3.84W0.16O6.

3、24。當(dāng)pH=1.2，硝酸鈉濃度為4M時，獲得粉體的比表面積為33.427m2g-1。
　　2、通過PEG-400輔助水熱法制備了NaLa(WO4)2，pH值變化從pH=1.0到pH=9.0時，產(chǎn)物會發(fā)生由WO3—NaLa(WO4)2的物相轉(zhuǎn)化。在180℃，pH=9.0， VPEG-400:VH20=1:1時獲得單分散“千層酥”狀三維微晶NaLa(WO4)2，Eu3+摻入后，在λex=394nm的激發(fā)波長下，發(fā)射光譜顯示Eu3+的

4、5D0→7F2電偶極躍遷強度遠大于5D0→7F1偶磁極躍遷強度，Eu3+處于NaLa(WO4)2晶格內(nèi)非反演對稱中心位置，粉體表現(xiàn)出較強的紅光發(fā)射，繼續(xù)增大Eu3+摻雜量至20mol％，會出現(xiàn)濃度猝滅。
　　3、通過PEG-400輔助水熱法制備了NaLa(WO4)2:Eu3+-Bi3+紅色熒光粉，在pH=7.0-10.0的范圍內(nèi)，可制備出純相NaLa(WO4)2:Eu3+-Bi3+。在180℃水熱條件下，pH=9.0，VPEG-4

5、00:VH20=1:1，Eu3+摻入量為5mol%時，產(chǎn)物為粒徑5-6μm的單分散四方狀微晶，此時增大Bi3+摻入量，產(chǎn)物開始向圓球狀生長。在λex=396nm的激發(fā)波長下，粉體表現(xiàn)出強烈的紅光發(fā)射，Eu3+處于NaLa(WO4)2晶格非反演對稱中心位置，極少量的Bi3+摻入即可表現(xiàn)出良好的敏化效果，Bi3+最佳摻入量為0.8mol%，此時Eu3+的發(fā)光強度提高了將近4.2倍，繼續(xù)增大Bi3+摻雜量，會出現(xiàn)濃度猝滅。同時對鉍離子橋：WO

6、42-→Bi3+→Eu3+級聯(lián)能量傳遞過程機理進行了研究。
　　4、通過簡便的NaNO3輔助水熱法制備了不同形貌的NaLa(WO4)2，通過調(diào)節(jié)NaNO3濃度，可獲得薄片狀、楊桃狀和橄欖狀三種結(jié)構(gòu)的NaLa(WO4)2晶體。改變無機鹽為NaF和KNO3發(fā)現(xiàn)，NO3-在引導(dǎo)產(chǎn)物由薄片狀自組裝成橄欖狀結(jié)構(gòu)的過程中扮演關(guān)鍵因素。Eu3+和Tb3+猝滅濃度分別為20mol%和15mol%。產(chǎn)品的發(fā)光性能和產(chǎn)品形貌有很大關(guān)系，平均長度為6μ

7、m，腰部寬度為3μm，結(jié)晶度最好的橄欖狀結(jié)構(gòu)NaLa(WO4)2發(fā)光性能最佳。
　　5、通過簡便的酒石酸鉀鈉輔助水熱法及后續(xù)的煅燒工藝，獲得了Eu3+/Tb3+共摻的雪球狀NaY(WO4)2熒光粉。研究結(jié)果表明，后續(xù)的煅燒工藝很關(guān)鍵， C4O6H4KNa控制著雪球狀生長及自組裝過程。Eu3+的7F0→5DJ(J=3,2,1,0)激發(fā)光譜和Tb3+的5D3→7F5,5D4→7F4,5,6發(fā)射光譜有很好的交疊，證實Tb3+到Eu3+之