掺铕氟磷酸锶纳米材料的制备及其性能研究光学专业论文.docxVIP

复旦大学硕士论文摘 复旦大学硕士论文 摘 要 基于液体流动性好、散热佳，在激光器高功率运行中产生的热效应影响小的 特性，我们设计开发了掺杂稀土的纳米材料，并尝试改善其分散性，旨在将其分 散在有机液体中作为高重复率、高功率的流体激光介质。以纳米颗粒作为掺杂主 体，是因为纳米颗粒具有独特的微观晶格特性和光学特性，以期获得和无机材料 同样优良的光学特性。 考虑到所制备的材料中难以避免OH‘离子对稀土Yb3+Nd3+离子荧光性质的影 响，本文选取TEu3+离子作为试探性研究，此外Eu掺杂可以用于开发红光发射材 料。 研究内容包括掺杂Eu3+的氟磷酸锶纳米材料的制备及性能研究，主要分为以 下三个部分： 1．在水溶液中，以PEG作为表面修饰剂，采用共沉淀法制备／出Eu：Srlo(P04)6F2 (s-FAP)的纳米颗粒。研究了在不同的煅烧温度、pH值和不同的掺杂浓度下Eu： S-FAP的纳米颗粒的性能。利用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线 衍射(XRD)，荧光发射(PL)光谱等表征于段对得到的纳米材料进行了形貌、大 小、结晶性、光谱特性等测试分析。结果表明，成功合成了长径在100nm，直径约 30nm的纳米棒，且Eu3+掺杂浓度为7％时的样品具有相对较好的光学性质。 2．采用水热法，在1 10。C温度下，用EDTA-Na2作为螯合剂，通过控制温度、 在酸性条件下成功合成尺寸均一的球形纳米颗粒，粒径大约30二-40nm。改变Eu3+ 掺杂浓度，研究了其掺杂方式及光学性能，发现当掺杂浓度为6％时，具有良好 的晶型结构和荧光谱。比文献报导的固相法具有更高的掺杂浓度。 3．考虑到EDTA．Naz分子量不大及其结构特点，不能对生成的颗粒之间形成 足够大的空间位阻作用，为了进一步改善其分散性，引入非离子表面活性剂PEG， 采用水热法成功地制备了分散性良好的、粒径大约在长200nm，宽约30nm的棒状 颗粒，说明由于表面修饰在颗粒表面的吸附，加快了纳米颗粒在(001)方向上 的生长，并将其光学性质与不加表面活性剂PEG的情况做了比较． 关键词： 纳米水相合成铕离子氟磷酸锶光学性质 中图分类号：TN204 复旦大学硕士论文————————————————————————————————一 复旦大学硕士论文 ————————————————————————————————一 Abstract On the basis of good liquidity and heat dispersion for the liquid，which can avoid pyrometric effect in the high power procedure，a novel RE3+-doped nano material was deslgned and studied．However,a better dispersion was required while putting the nano panlcJes in certain organic liquid to obtain liquid laser media for high repetition rate and high power applications．Considering it is difficult to avoid the influence of OH groups which can lead to effective quenching of the excited state of Nd．Yb in the prepared samples，a tentative study was made by choosing Eu3+ion as the doDed ion． Fhis thesis focus on the synthesis and property studies of Eu—doped Srlo(P04)6F2 nanoparticles．The main contributions and innovations are as f01lows： 1·Eu：S-FAP nanoparticals were synthesized by cooperation in aqueous solution． By using PEG as the surface modification reagent，Eu—doped S-FAP nanoparticles we陀synthesized at different calcined temperature，pH value，and doping concentration·the phase pu