几种稀土发光材料一维结构的合成、表征与发光性能研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong512
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一维微/纳米结构的材料具有极其独特的光、电、磁性质和机械性能,因而在近年来引起了广泛的研究兴趣。纳/微米结构无机材料的物理化学性质与其化学组分、维度、尺寸、表面、形貌等众多因素密切相关。因此,发展新的控制合成方法,并在合成过程中合理的控制材料的定向生长,对于深入研究结构和性能的关联,探索其生长机理,并最终按照人们的意愿合成各种功能材料有着重要的意义。稀土化合物的纳米材料在光学、显示、及生物分析等诸多领域均有广泛的应用前景。本论文分别采用混合碱法和熔盐法制备了具有良好一维形貌的La(OH)3:Ln3+和NaYF4:Ln3+微/纳米结构晶体,通过研究其形成机理,对其形貌进行控制,并对其稀土离子掺杂的上转换发光性质进行了一系列研究。使用熔融的混合碱(NaOH/KOH)作为溶剂成功制备了具有均一尺寸、良好分散性的La(OH)3:Ln3+(Ln=Yb, Er/Ho/Tm)微米棒,详细研究了合成过程中样品的形变控制因素和形貌演变过程。将前驱体经高温处理后得到La2O3:Ln3+(Ln=Yb,Er/Ho/Tm)微米棒,并对其上转换发光性质进行了详细的研究。基于该材料优良的荧光性质和规则的形貌及尺寸,使其在发光、照明、显示、固体激光器、通讯等诸多领域具有重要的应用价值。采用NaNO3-KNO3熔盐体系,首次使用熔盐法批量合成了单分散且形貌规则的NaYF4微米管和微米棒。通过简单调节反应时间,一维NaYF4的形貌发生从微米管到微米棒的演变。详细的讨论了材料形成机制和形貌变化的过程。并对Yb3+,Er3+/Tm3+共掺杂的一维NaYF4微米棒的上转换发光性能进行了详细的研究和讨论。由于该方法绿色、无污染并且可以大量生产,所以这种方法有着潜在的应用。
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