【摘 要】
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本文利用共沉淀法制备了CaO :Eu3+ , CaWO4 :Eu3+, CaWO4 :Dy3+三种稀土掺杂的纳米晶粉体,并对其室温发射性质进行了讨论,分析了煅烧温度、稀土掺杂浓度等因素对样品发光强度的影响,本论文主要研究内容和得到的结论如下:1.使用共沉淀法成功的制备了CaO :Eu3+粉体,在室温下可观测到Eu3+离子的特征发射,分别为591nm和610nm跃迁。通过对不同煅烧温度下样品发射谱的
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本文利用共沉淀法制备了CaO :Eu3+ , CaWO4 :Eu3+, CaWO4 :Dy3+三种稀土掺杂的纳米晶粉体,并对其室温发射性质进行了讨论,分析了煅烧温度、稀土掺杂浓度等因素对样品发光强度的影响,本论文主要研究内容和得到的结论如下:1.使用共沉淀法成功的制备了CaO :Eu3+粉体,在室温下可观测到Eu3+离子的特征发射,分别为591nm和610nm跃迁。通过对不同煅烧温度下样品发射谱的对比,发现不同温度下的样品激发峰强度不同,说明在不同的煅烧温度下, Eu3+占据了两种不同的格位。对样品强发射峰进行监测,可观测到样品中的基质和Eu3+离子之间存在能量传递,基质将能量传递给了Eu3+离子。通过对比不同掺杂浓度下Eu3+离子发射光谱发现将Eu3+掺杂到CaO基质中会发生浓度猝灭并且掺杂Eu3+的适宜浓度为4mol%。2.使用共沉淀法成功制备出了纳米CaWO4 :Eu3+发光粉体。样品的XRD衍射图样显示了样品为单相的体心四方晶系CaWO4。对比不同掺杂浓度和不同煅烧温度样品发射谱,发现不同条件下的样品激发峰强度不同。计算了不同条件下~5D0→~7F1跃迁和~5D0→~7F2跃迁谱峰面积积分强度比,结果显示Eu3+在配位场中占据在低对称的格位上,并且不对称性在随着配位场环境的改变而改变。对样品强发射峰进行监测,可观测到样品中的基质和Eu3+离子之间存在能量传递,基质将能量传递给了Eu3+离子。在相同的激发条件下,发现荧光强度随着掺杂浓度增加而升高,然后又随之降低。这说明将Eu3+掺杂到CaWO4基质中会发生浓度猝灭,掺杂Eu3+的最佳浓度为5mol%。3.使用共沉淀法成功制备出了纳米CaWO4 :Dy3+发光粉体。样品的XRD衍射图显示样品为单相的体心四方晶系,由Debye-Scherrer方程计算出CaWO4 :Dy3+样品的平均粒径大约41nm。对比不同煅烧温度下样品发射谱,发现所测样品均可观测到Dy3+离子的强室温特征发射,分别为~4F9/2→~6H13/2跃迁和~4F9/2→~6H15/2跃迁。计算了不同温度煅烧的样品~4F9/2→~6H13/2跃迁和~4F9/2→~6H15/2跃迁谱峰面积积分强度比,说明了Dy3+在晶体场中占据在低对称的格位上,并且不对称性在随着煅烧温度的增加而增强。利用基质吸收峰对样品进行激发,在发射谱中观测到一个中心位于408nm处的宽带峰,确认该宽带峰为CaWO4本征发光。对比使用基质吸收峰和353nm分别激发时纳米晶CaWO4 :Dy3+的发射谱,推测出样品中的基质和Dy3+离子之间存在能量传递。给出了纳米晶CaWO4 :Dy3+的发光示意图并且从微观解释了基质和稀土离子之间的能量传递。
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