几种典型稀土纳米发光材料在温和条件下的合成及其发光性质-无机化学专业论文.docx

J|I『fJI『『fJ『『II『fJ『Iff『II『『『I『II『『I『I『『I『fJ『『舢Y1 J|I『fJI『『fJ『『II『fJ『Iff『II『『『I『II『『I『I『『I『fJ『『舢 Y1 8 1 1 658 必威体育官网网址-k-2年 ⑧ A dissertation submitted to Tongji University in conformity with the requirements for the degree of Doctor of Philosophy The facile synthesis and IUmIneSCenCe Of SOme typtcaI KInaS Ot rare earth nanOphOSphOrS School／Department：Department of Chemistry Discipline： Chemistry Major： Inorganic Chemistry Candidate： Jian．Hua侈位 Supervisor：Prof．Bing Yan May，2008 学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签 摘要摘要 摘要 摘要 稀土元素由于具有丰富的4f能级因而在受到紫外光激发的时表现出优良的 光学性能。纳米发光材料由于本身具有尺寸小、分散性能良好以及独特的发光 性质而引起广泛关注。本文的研究工作初步探讨了稀土钒酸盐、稀土氟化物、 稀土钼酸盐三种典型稀土发光纳米材料在温和条件下的制备方法及其发光性 能。同时，研究了不同的实验条件对产品结构、形貌以及发光性能的影响。 首先采用水热合成技术制备了稀土钒酸盐，并通过改变滴加方式制备出不 同尺寸稀土钒酸盐纳米发光材料。当采用反加的方式得到材料的尺寸在250 lira 左右，但是采用顺加的方式得到的材料尺寸在35 nnl左右。这两种不同尺寸的纳 米红光材料的光谱不同，当发光材料的尺寸减少时导致了，F2能级的劈裂。在反 加所得到的纳米钒酸盐材料中Y和Gd共掺增强了纳米材料的发光强度，最佳组成 为：Yo．2Gdo．8V04：Eu3+；实验发现Eu3+的猝灭浓度为13％；在顺加得到的YV04 基质中分别掺杂D)，3+、E一、Sm3+纳米材料均获得很好的特征发射光谱。最后 探讨了混合固体直接水热法制备纳米稀土钒酸盐的可能性。 其次采用了多醇法制备了具有核／壳结构的CeF3：Tb3+]Si02纳米发光材料。 通过XRD和TEM手段分析了CeF3：Tb3+／Si02纳米发光材料的结构，发现包覆 的Si02呈非晶态结构，CeF3：Tb3+／Si02的粒径在14 nm左右，且通过谢乐公式 可以推断出包覆的Si02膜厚度为2 nm左右。实验也通过了红外光谱、电子能谱 手段证实Si02膜的存在。包覆Si02膜对CeF3：Tb3+纳米颗粒的发光强度具有有 利的影响。本论文采用N，N．二甲基乙酰胺代替部分一缩二乙二醇，以混合溶 剂实现在120℃下均相沉淀过程。通过对溶剂比例的控制以及产物红外光谱的研 究，发现均相沉淀过程与DMF与稀土离子之间配位作用具有很密切的关系。通 过表面活性剂的调控，得到不同形貌的纳米颗粒，特别是在油酸存在的条件下 得到了具有单分散的绿色纳米荧光粉。同时也采用这一方法在制备掺杂活性稀 土离子的氟化镧纳米材料，证实了这一方法在制备稀土氟化物纳米材料的普适 性。 最后本文采用室温固相法制备TNaLa(M004)2：RE3+(RE=Eu，Tb)发光材 料，制备的材料粒径在20 am左右，并具有很好的荧光性能。也研究了 NaGd(M004)2：Eu3+发光材料在制备过程中晶化规律：在室温固