文档介绍：学校代号 10530 学号 200910061147
分类号密级

硕士学位论文

溶剂热法制备的稀土掺杂磷酸盐发
光性质研究

学位申请人卿冠兰
指导教师任国仲副教授
学院名称材料与光电物理学院
学科专业微电子学与固体电子学
研究方向光电子材料与器件物理

二○一二年五月十九日
Synthesis and Luminescence Properties of
Rare-earth Doped in Phosphates via
Solvothermal Method

Candidate Qing Guanlan
Supervisor Associate Professor Ren Guozhong
College Faculty of Material , Optoelectronic and Physics
Program Microelectronics and Solid State Electronics
Specialization Opto-electronic materials and Device Physics
Degree Master of Engineering
University Xiangtan University
Date
湘潭大学
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作者签名: 日期: 年月日

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作者签名: 日期: 年月日

导师签名: 日期: 年月日
摘要
在我们的日常生活中,稀土发光材料的应用随处可见。据有关资料统计,世
界上新的发明专利中,与稀土有关的发明占到了专利总数的五分之一。稀土元素
之所以被广泛的研究和应用,这是由于其独特的 4f 能级跃迁特性所决定的,独
特的 f-f、f-d 能级跃迁使得其成为了一个巨大的发光宝库。在稀土化合物中,稀
土磷酸盐为稀土元素在自然界中存在方式之一,其具有良好物理、化学稳定性,
在紫外光激发下具有高的发光效率等特点而被广泛研究。当前对稀土磷酸盐研究
的主要目的在于寻求制备出成本更低、发光效率更高、显色更好的荧光粉的新途
径,因此利用新的纳米技术来制备稀土发光材料具有比较重要的意义。
3+ 3+
本文主要介绍了利用溶剂热法合成了 LnPO4:RE(Ln=La,Ce,Y;RE=Eu ,Tb )
纳米材料,然后利用 XRD、TEM 及荧光光谱仪对所制备的样品进行了表征。研
3+ 3+ 3+
究了 Eu 、Tb 在 LnPO4:Tb (Ln=La,Ce,Y)三种基质中的发光特点及制备工艺不
同时对 Tb3+和 Eu3+的发光性质的影响。主要内容可分为如下:
1、利用溶剂热法,在190℃、恒温12h的条件下制备了LaPO4,CePO4,
YPO4·。利用X射线衍射仪和透射电镜对些样品进行了表征,其
中LaPO4,CePO4为颗粒状,尺寸分别在10 nm,2 nm左右,YPO4·
尺寸在11 nm左右。当实验中加入磷酸根的摩尔质量增加到2 mmol时,LaPO4、
YPO4· mmol时相应的变大,结晶性变得更好。
2、选取La、Y、Ce的磷酸盐作为基质,分析了Tb3+在这些基质中的发光特
3+
性。并研究了合成过程中加入稀土离子与磷酸根摩尔比不同而导致LaPO4:Tb 、
3+ 3+
YPO4·: Tb 发光性质的变化。以LaPO4作为基质时,Tb 在稀土离子与磷
酸根的摩尔比为1:1所制备的样品中发绿光,而在摩尔比为1:2所制备的样品中发
3+
蓝光;以YPO4·,Tb 在摩尔比为1:1所制备的样品中的激发谱
中只存在4