稀土摻雜YGdVO4納米材料的制備、微結構和發(fā)光性能研究

《稀土摻雜YGdVO4納米材料的制備、微結構和發(fā)光性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、圓密級：——中國科學院大學UniversityofChineseAcademyofSciences博士學位論文箍±攫苤(￥g亟1望Q』納苤撾抖的劍備!微結控獨蘊逝掛毖班塞指導教師：奎蟊蓮f班冠雖：監(jiān)昱2揖建物廈結趨班窺壓學位類別：翌堂簋±學科專業(yè)：塑壟氈堂研究所：揖基翅廈鳘掏班五壓二零一三年五月LiusaiYangADissertation／ThesisSubmittedto刪㈣0939眥Y243TheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmen

2、toftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceFujianInstituteofResearchontheStructureofMatterMay,2013致謝歲月無聲的’哨悄滑過，時光總在不經(jīng)意間匆匆溜走，五年的時間很漫長，在結束的時候，才明白一切都會過的很快。從幼兒園、小學、中學、大學再到研究生，一直很順利的走過來。求學的時光總是美好的，時光偷走了我們的青春，不知不覺就要告別了。下一站，將迎接人生的新起點，期待美好的未來。在此，我要向那些關懷和幫助過的老師、同學

3、表示最忠心的感謝和最誠摯的敬意!感謝我的導師李莉萍研究員，本論文是在李老師的精心指導下完成的，從研究體系選取、實驗進展、數(shù)據(jù)分析、結果討論、論文寫作和修改等方面，李老師都傾注了大量的心血和汗水。多年來，李老師在學習、工作、生活方面給予了我無微不至的關懷，不斷地激勵我成長。在此謹向李老師致以衷心的感謝和崇高的敬意!在我的學習和成長過程中，還得到李廣社研究員的悉心指導。李老師在數(shù)據(jù)分析處理和文章寫作方面給予了很多的幫助，糾正了我科研思維和寫作表達上的不良習慣，并給我提供新的研究思路。在此向李老師表示最誠摯的感謝!感

4、謝同課題組的鄭菁、關翔鋒、黃新松、田海權、張敏熠、顏廷江、王運健、趙明磊、林海峰、付超超、羅冬、左瑩、陳婧、楊二瑞、車相立、劉鑫、鄭云龍、臧一鵬、郭美辰以及已畢業(yè)學生胡萬彪、孫朗、王恒、黃磊、佟文明、付正偉、陳林、余創(chuàng)、張俊、陳小梅等兄弟姐妹給予的各種幫助和支持!感謝所測試中心的陳久桐、黃子祥、周麗花、彭奇、馬恩、卓繼煒、張旭東、黃新等老師以及福州大學光催化研究所老師在樣品測試方面給予的幫助。感謝研究生處的鐘玲、張婧、陳小波以及林璋老師在學習和生活方面給予的關心和幫助。最后，感謝我的家人，他們的支持和鼓勵是我不

5、斷前進的動力!感謝所有關心和幫助過我的人!楊流賽2013年5月摘要與有機熒光材料和半導體量子點等傳統(tǒng)的發(fā)光材料相比，稀土離子摻雜納米發(fā)光材料憑借其化學穩(wěn)定性高、抗熒光猝滅能力強，發(fā)射峰窄、低毒性、長壽命以及可調(diào)諧熒光發(fā)射波長等優(yōu)點，在綠色照明光源、發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示、納米生物標記和傳感器等領域得到了廣泛應用。目前，稀土摻雜納米發(fā)光材料的研究主要集中在形貌調(diào)控、尺寸控制、發(fā)光機理研究、多色發(fā)光調(diào)控、表面修飾等。但是，關于微結構(晶格畸變、表面化學結構和缺陷特征等)與發(fā)光性能的內(nèi)在關系尚不清楚?？紤]到釩

6、酸鹽稀土納米發(fā)光材料具有優(yōu)異的發(fā)光性能，且Y”、Gd3+離子不會產(chǎn)生f_蹶遷而消耗能量。本論文選取YV04和GdV04發(fā)光基質(zhì)為研究對象，探索稀土摻雜(Y,Gd)VO。納米晶的成核過程、各向異性生長和形貌演變情況，考察晶格缺陷和表面效應對稀土發(fā)光中心離子的局域微結構影響；分析稀土離子摻雜對OC,Gd)V04納米晶電子躍遷的作用機制，揭示帶隙變化對發(fā)光效率的影響；最終揭示納米熒光材料的微觀結構與發(fā)光性能的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)稀土摻雜(Y,Gd)V04納米晶微觀結構的可控，為開發(fā)高性能的稀土納米發(fā)光材料提供新思路。主要結

7、果如下：(1)采用室溫共沉淀法合成YV04納米晶，研究7pH值對樣品相結構的影響。當pH=0．5“．0時，釩離子主要以V100286．的亞穩(wěn)態(tài)形式存在，導致生成的YV04納米晶存在少量的非晶態(tài)V205，形成缺陷能級，使YV04納米晶的帶間隙下降。在堿性條件下，Y3+與OH‘和釩酸根離子存在競爭反應，同時生產(chǎn)非晶態(tài)的Y(OH)3和晶態(tài)的YV04。延長反應時間，Y(OH)3逐漸轉化為YV04，但是高濃度的OH’會阻礙該反應的進行。因此，在弱堿性環(huán)境(pH=9．0～11．0)下，可以得到純相的YV04，而在高pH值時

8、，會出現(xiàn)少量Y203雜相。(2)研究了反應pH值和檸檬酸絡合劑對合成YV04：Eu3+和GdV04：Eu計納米熒光粉形貌及表面微結構的影響，并探究了引起發(fā)光性能變化的本質(zhì)原因。研究發(fā)現(xiàn)，對于YV04：Eu3+納米材料而言，組裝球形樣品的發(fā)光性能最好；對于GdVO。：Eu3+納米材料而言，未組裝的納米顆粒也可以表現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)光性能。這說明形貌并不是引起發(fā)光性能變化的本質(zhì)原因?？紤]到稀土摻