摻Tb稀土硅酸鹽發(fā)光材料的制備及性能研究.pdf

1、稀土元素獨特的4f電子構型,使其具有多種優(yōu)越的光學性能。納米材料具有小尺寸和表面效應等特點得到迅速發(fā)展。介孔材料也以其高的比表面,低密度等獨特性質備受人們關注。本文將稀土元素Tb摻入了硅酸鹽中,并將其分別制備成納米顆粒和介孔材料,進而對它們不同的光學性質進行研究,本文主要的工作及結論如下:
　　1.用溶膠-凝膠法制備了納米發(fā)光材料Tb2-xSiO5:Tbx3+(x=0.05,0.1,0.2,0.4,0.6;也即nY/nTb=39;

2、19;9;4;7/3),并通過FT-IR、XRD、TEM、熒光光譜等方式對其進行了表征。主要研究材料發(fā)光性能與煅燒溫度的關系,并探討了材料的熒光淬滅濃度。分析結果顯示:500℃是材料由無定形向晶形轉變的關鍵溫度;當Tb的摻入量為x=0.4,樣品的發(fā)光強度達到最大,當Tb的摻入量為x=0.6,樣品發(fā)光強度明顯減弱。500℃時,樣品為小顆粒狀,平均粒徑約為45nm。隨著溫度升高,形貌不規(guī)整程度增加,發(fā)生晶體聚集,并且晶態(tài)的熒光強度比無定形態(tài)

3、晶態(tài)時顯著增強。晶態(tài)時樣品的熒光強度隨煅燒溫度的升高而升高,說明Tb處于反演中心格位;而無定形態(tài)時,熒光強度隨溫度變化趨勢正好與之相反,說明Tb處于無反演中心格位,這是高溫時晶體缺陷增大造成的。通過XRD發(fā)現(xiàn),當x=0.6時樣品的晶型發(fā)生了改變,從而使得熒光強度明顯減弱。
　　2.用液晶模板法,以非離子高聚物P123為模板,制備了摻Tb介孔稀土發(fā)光材料,并通過FT-IR、SAXRD、HRTEM和N2的吸附-脫附等溫線、熒光光譜等方