文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
稀土掺杂钨酸镧钠发光材料的制备及其光学性能的研究
姓名:顾军
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:钱逸泰
20090501
摘要甿,腰部平均宽度为关键词:碱金属稀土钨酸盐微纳米晶体水热法溶剂热法发光本文主要研究水热和溶剂热法制备稀土掺杂的钨酸镧钠微、纳米尺度的发光材料。通过控制合成条件制备出形貌尺寸可控目标产物。并对所得产品的结构、性能用不同手段进行表征和测试,以期待得到性能优异的稀土发光材料。具体内容如下:捎帽砻婊钚约ㄖ乃确ǔ晒Φ睾铣闪巳中蚊四棱梭状、四角星形、四角枝晶腘篍⒕Вü谋浞从ξ锱ǘ群虲的浓度成功地实现了产品形貌的可控合成。对四棱梭状产品的时间演化过程进行了充分分析,由此提出了可能的形成机理。对产品的发光性能进行了研究,显示了很强的红光发射和长的荧光寿命。谝叶己退幕旌先芗撂逑抵泻铣闪薔篖”,梭形纳米晶,纳米晶的平均长度为Mü鹘乙二醇与水的体积比成功地实现了产品尺寸的可控合成。同时对,掺杂的梭形纳米晶光学性能进行了研究,分别显示了强的红光和绿光发射,长的荧光寿命和较高的淬灭浓度,这很有利于它们的实际应用。各种不同尺寸的产品也显示出发光性能的差异性。
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第一章纳米稀土发光材料的研究进展纳米材料发光材料技术问题,是世纪年代末、年代初才逐渐发展起来的前沿、交叉性新研究对原子、分子进行操纵和加工,并制造具有特定功能的器件和新物质【】。着材料尺寸的降低,大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子,纳米颗粒表面的方面展现出广阔的应用前景【俊可见光的电磁波形式发射出来的,就称为发光。概括地说,发光就是物质在热辐射之外以光的形式发射出多余的能量,这种发射过程具有一定的持续时间。发光当物质尺度减小至引起其物理现象突变的临界尺寸之下时,该物质产生许多新性质,正如世纪年代诺贝尔物理学奖获得者瓻诿拦理年会上作的预言:若从原子和分子水平上控制物质,将会出现新的作用力和新的效应。纳米材料科学和技术正是研究这个尺度下的各种科学现象和产生的兴科学领域,它是研究在空间尺度内原子、分子和其他类型物质的组成、结构、性质和变化规律的一门崭新的科学:同时它还在这一尺度范围内,近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。在纳米体系中,随电子结构和晶体结构发生变化,产生了宏观物质所不具有的表面界面效应【俊小尺寸效应【俊⒘孔映叽缧вΑ】、宏观量子隧道效应】等,使得它们在光、电、磁、力和化学等方面呈现常规材料不具有的奇异特性。从而使其作为一种新型的材料在磁性、电子、光学、冶金、宇航、化工、生物和医学领域等当某种物质受到诸如光的照射、外加电场或者电子束轰击等激发后,只要该物质不因此而发生化学变化,它总要恢复到原来的平衡状态。在这个过程中,一部分多余的能量会通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以可见光或近按照激发方式,可分为光致发光、簧湎叻⒐狻⒁跫湎叻⒐狻⒌缰路⒐狻⒊
如的约跋⊥晾胱拥蔫万】赡芗对厩ā在各种类型激发作用下能发光的物质称为发光材料。发光材料按发光方式主发光材料,是指靠外界能量的激发使体系内的能量跃迁而引起发光的材料,又可发光的材料称为光致发光材料,受电能激发而导致发光的材料称为电致发光材发光材料之所以能发光跟其晶格中的缺陷有关。发光材料基质在热歧化过基质晶格中掺入另一种或多种元素的离子或原子时出现杂质缺陷,由这种缺陷引起的发光叫激活发光型。在实际应用中,大部分发光材料是激活型的。激活剂离子分散在荧光体的晶格中作为发光中心,主要可分为:至⒅行模基质吸收。在第一种情况下,吸收或伴有激活剂电子壳层内的电子向较高能级空穴,它们到达发光中心并在那里复合而发出荧光。如果发光中心是施主一受致发光、化学发光和生物发光等;按照发光方式可分为自发发光、受激发光等;按照发光弛豫时间可分为荧光、磷光等;按照发光材料可分为半导体、绝缘体、粉末、薄膜、晶体和体材料等。要分两大类:第一类是主动发光材料,也称自发发光材料,主要靠自身体系的能量转化而发光,又可分为生化荧光、化学反应荧光和放射性荧光;第二类是被动分为有机荧光材