LaPO4及掺钐LaPO4粉体的水热合成及结构研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong507
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,稀土发光材料由于其独特的光学特性,被广泛应用于许多照明和显示设备,并且在许多其他领域也受到广泛关注,例如场效应晶体管、太阳能电池和生物标签等。磷酸镧(LaPO4)是一种非常高效的氧化物界面材料,有着低的水溶度、高热稳定性、高折射率,经常被用作稀土离子掺杂的基质材料。因此,本文主要着重于对其合成条件的调控探索、掺杂和热处理对其结构及荧光性能影响的进一步研究和分析。本论文通过水热法在不同条件下合成了LaPO4和Sm3+掺杂的LaPO4:Sm3+粉体,采用XRD、TEM、SEM、DCS-TG、红外、拉曼和荧光光谱等手段,对制得样品的物相组成、形貌、晶体结构及发光性能进行了表征和分析,首先研究了pH值、水热温度对LaP04物相和形貌的影响。实验结果表明:pH值对纳米LaPO4晶体的生长影响较大,酸性条件下对LaPO4晶体的生长很有利,但当酸性过强(pH<2)时,H+浓度过高,会影响HnPO4(3-n)-水解,导致产物结晶度降低,实验表明在pH值为2合成的产物结晶度最好,为纯净的单斜相。同时通过XRD分析发现高的水热温度也有利于LaPO4的晶体的形成,在200℃合成的LaPO4结晶度最好。之后研究了Sm3+离子掺杂对其结构和性能的影响。在200℃,pH为2的条件下水热合成不同量Sm3+掺杂的LaPO4, XRD研究表明所有样品都结晶良好,为单斜相结构,说明Sm3+的掺入未改变晶体的结构,并且晶格参数随掺杂量的增加而呈线性下降趋势,同时晶体对称性也降低。形貌分析发现Sm3+掺杂对形貌影响较小,只是纳米棒长度稍有降低,从400-500 nm逐渐变为300-400 nm。红外和拉曼光谱可以看出由于Sm-O键增多以及晶格收缩导致P-O键变短,几乎所有的峰位置都向高波数方向移动,并且在红外的V4区域和拉曼的V1区域发现了波数和掺杂量的线性关系。荧光光谱中随着Sm3+掺入量增加出现浓度淬灭,主要是由于Sm3+离子之间距离更近,发生了交叉弛豫。发射光谱表明随着Sm3+浓度增加,Sm3+在LaPO4基体中所占格位的非中心对称程度更高。最后研究了不同煅烧温度对掺Sm3+的LaPO4粉体结构和性能的影响。采用水热法在pH=12,150℃条件下合成六方相LaPO4:Sm3+粉体,经400℃、600℃、800℃、1000℃煅烧后得到最终产物。对晶格参数分析可得,随着温度增加,晶格参数a由于结构中失去沸石水分子而减小,晶格参数c由于热力作用促进晶格发育而增加,同时晶体的对称性下降。红外光谱和拉曼光谱测试结果可以看出温度升高,晶场对称性降低导致Sm-O键和大部分P-O键键长变大。荧光光谱中发射峰发生蓝移现象是由于单斜相Sm-O键长较长,降低了4f组态与5d组态之间的能量差的原因。随着温度升高,Sm3+占据的格位中心对称程度更高。
其他文献
生意难做,销量萎缩是目前经销商面对的一个共同困境。各种各样的营销手段,五花八门的赠品促销,层出不穷的价格打压,绞尽脑汁的概念炒作,千奇百怪的包装作秀,在这样一个混乱的
在冶炼、电镀、金属加工等过程中都会产生大量的含铜废水。化学沉淀、离子交换、吸附等传统方法在处理含铜等重金属废水时,只能实现重金属与水溶液的分离,没有消除重金属污染
随着国内外油井开采数目的增加,作为在固井过程中封隔地层、保护井壁的套管的用量也随之日益增加。由于目前套管价格昂贵,使用成本高,井中套管于各种原因损坏比较严重,造成很大的
人物造型塑造是陶艺教学中的一个难点,看着每天和自己在一起的同学、老师,孩子头脑中出现的常常是如绘画一般的平面图形,制作出的也常是泥板画一样的平面造型。为了培养学生立体
与发达国家建筑企业相比,中国建筑企业承接国际总承包工程业务的能力仍然有所欠缺.国外的工程总承包市场成熟度要高于国内市场,发达国家工程总承包发包比例已超过30%,美国的工
期刊
学位
同志们,朋友们:rn在农历庚子鼠年春节即将到来之际,我们在这里欢聚一堂、辞旧迎新、同贺新春,感到格外高兴.rn首先,我代表党中央和国务院,向大家致以节日的美好祝福!向全国各
期刊
2019年12月23日,全国住房和城乡建设工作会议在京召开.住房和城乡建设部党组书记、部长王蒙徽全面总结2019年住房和城乡建设工作,分析面临的形势和问题,提出2020年工作总体要
期刊
本文主要围绕磁性纳米粒子在癌症诊断领域应用展开研究。论文首先简要综述了磁性纳米粒子在癌症诊断与治疗中的应用研究现状。完成了磁性纳米粒子在癌症诊断领域应用的初步研
本文基于企业运用内部审计进行风险管理的意义,分析内部审计工作开展中表现出的问题,并针对这些问题提出强化内部审计促进作用的有效措施.