超声喷雾热解法制备不同掺杂浓度ZnO∶Eu薄膜

以醋酸锌,氯化铕的混合水溶液为前驱体,采用超声喷雾热解法在ITO导电玻璃衬底上制备了掺杂不同Eu浓度的ZnO∶Eu薄膜。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)谱对ZnO∶Eu薄膜的形貌,结构和光学性质进行了研究。通过对比掺杂不同Eu浓度的ZnO∶Eu薄膜的结构和光学性能,可知在掺杂浓度为6mol%时薄膜的性能最好。SEM照片表明制备的ZnO∶Eu薄膜为致密的纳米颗粒薄膜,ZnO∶Eu晶粒尺寸大约在200～250 nm。XRD图谱表明当掺杂浓度为6mol%时,ZnO∶Eu薄膜具有很好的六角纤锌矿结构,且在2θ=50.47°处出现Eu2O3的衍射峰。激发光谱测试表明ZnO∶Eu薄膜在280 nm,373 nm,393 nm处有较强的紫外吸收。当用280 nm激发光激发时ZnO∶Eu薄膜在613 nm处具有较强的红光发射。

ZnO∶Eu^(3+)纳米晶的制备及发光性质研究

为了探讨稀土Eu3+与纳米ZnO基质之间的能量传递,利用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了ZnO∶Eu3+纳米晶,测量了样品的X射线衍射谱(XRD)、光致发光谱(PL)和激发谱(PLE)。X射线衍射结果表明,ZnO∶Eu3+具有六角纤锌矿晶体结构。观察到稀土Eu3+强而窄的特征发射和ZnO基质弱而宽的可见发射。分析了稀土Eu3+激发态5D0→7F1,5D0→7F3和5D0→7F2特征发射机制。给出了Eu3+离子特征发射的峰值强度随掺Eu3+浓度增加而增强的变化关系,证实了纳米ZnO基质与稀土Eu3+离子之间存在能量传递。比较了Eu3+离子5D0→7F1磁偶极跃迁(MD)与5D0→7F2电偶极跃迁(ED)的相对强度,证实了在ZnO纳米晶基质中大多数Eu3+占据了对称性较低的格位。

两步法制备ZnO∶Eu^(3+)薄膜及其光学特性的研究

通过两步法在普通载玻片上成功制备了具有六角纤锌矿结构且沿(002)衍射峰c轴择优取向生长的铕掺杂氧化锌(ZnO∶Eu3+)薄膜。首先利用CS-300直流磁控溅射镀膜机在载玻片上制备ZnO种子层,然后利用水热法在ZnO种子层上生长ZnO∶Eu3+薄膜。利用X射线衍射(XRD)谱分析表明,Eu3+掺杂使薄膜的结晶度降低,平均晶粒尺寸变小,且(002)衍射峰的峰位向小角度偏移。采用扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜的表面形貌,膜层表面颗粒分布均匀致密。室温光致发光(PL)谱测试表明,ZnO基质与Eu3+之间存在有效的能量传递,325 nm的波长激发下,在波长615 nm左右观察到强而尖锐的红色特征峰,最佳掺杂比为5%;该实验结果为扩大ZnO∶Eu3+薄膜的应用领域提供了部分依据。

Eu掺杂ZnO多孔片状材料的制备及其降解印刷染料RhB

采用常温络合-水解法构筑Eu掺杂Zn O多孔片状材料。通过SEM、TEM、XRD、EDS等表征手段证明稀土元素Eu成功掺杂到Zn O之中,Eu-Zn O的形貌为多孔片状结构。研究了Eu-Zn O多孔片状材料对染料的光催化性能。结果表明:该材料对Rh B具有较好的降解效率,降解效率高达99.2%,循环稳定性能高达98.3%,远大于商用Zn O的76.2%的降解效率和82.3%的循环稳定性能,由以上数据说明Eu-Zn O具有很好的光催化降解效率和循环稳定性能。其优异的光催化性能归因于稀土元素Eu掺杂和多孔片状结构。

机械力化学法合成ZnO:Eu^(3+),Li^+及其荧光性能研究

采用机械力化学法与热分解相结合的方法制备了ZnO∶Eu3+,Li+纳米粉末,用SEM、XRD、TG-DSC、UV-Vis、FL等检测手段对样品进行表征。结果表明,Eu3+和Li+成功掺入ZnO基质中;样品颗粒分布均匀,粒径为50nm,其发射主峰位于611 nm处;其荧光性能与热处理温度及Eu,Li的掺杂比例密切相关。

Eu掺杂ZnO薄膜光学性能的研究

采用射频磁控溅射技术在硅衬底上制备了ZnO∶Eu3+薄膜,利用X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的微观结构及光学性能进行了表征。结果表明:ZnO∶Eu3+薄膜具有六角纤锌矿结构;在基质激子的激发下,ZnO∶Eu3+有很强的Eu红光特征发射且强度随着ZnO缺陷的增加而增加,激发光谱中出现ZnO的带间激发与纯Eu2O3的直接激发光谱,证明了ZnO和Eu3+之间存在能量转移;荧光衰减谱也进一步证明Eu3+依赖ZnO缺陷的能量转移过程,Eu3+的衰减时间随着ZnO缺陷的衰减时间的变化而变化,促进能量传递的一个有效的方法就是在ZnO基质中确定一个合适的缺陷中心。

射频磁控溅射法制备的Eu掺杂ZnO薄膜的结构及其发光性质

用射频磁控溅射法在石英衬底上制备了ZnO∶Eu3+薄膜,通过X射线衍射仪﹑扫描电子显微镜和荧光光谱仪测试了薄膜结构﹑形貌以及发光性能,重点考察了溅射功率和退火工艺对其组织结构和发光性能的影响。结果表明:样品均呈现ZnO的六角纤锌矿结构,增大溅射功率有利于形成ZnO的c轴择优取向;增大溅射功率以及高温退火会使晶粒尺寸增大;观察到稀土元素内部4f壳层的电子跃迁以及从ZnO基质到Eu3+离子之间的能量传递现象,增大溅射功率以及780℃退火能提高ZnO∶Eu3+薄膜的发光特性。

沉淀法制备ZnO:Eu^(3+)纳米晶及其发光性能的研究

分别以尿素、氨水作为沉淀剂,与Zn(NO3)2和Eu(NO3)3混合物反应,制备出不同尺寸的纳米ZnO:Eu3+晶.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜及荧光分光光度计对所制备的ZnO:Eu3+进行了分析.结果表明,以尿素为沉淀剂可以得到颗粒均匀、尺寸较小并且发光性能优良的ZnO:Eu3+纳米晶,主发射峰位置在611 nm处;随着Eu3+掺杂浓度的提高,ZnO:Eu3+粒径逐渐减小;利用均匀沉淀法(尿素为沉淀剂)制备的ZnO:Eu3+其发光性能优于直接沉淀法(氨水为沉淀剂)制备的ZnO:Eu3+.

纳米ZnO和ZnO∶Eu^(3+)的表面效应及发光特性

纳米ZnO ,ZnO :Eu3+ 及其添加覆盖层样品的光谱性质表明 ,表面有机物覆盖层具有改善发射光谱 ,增强基质与Eu3+ 间能量传递的良好效果 .通过比较不同温度 (6 0 ,80 0℃ )处理的ZnO :Eu3+ 发光强度 ,发现了小尺度 (纳米 )

Eu^(3+)掺杂ZnO纳米材料的制备与表征

采用超声化学法,以六水合硝酸锌、六水合硝酸铕和三乙醇胺为原料,在加入聚乙二醇20000的水中进行反应,制备了呈球状的纳米ZnO:Eu^(3+)。采用X射线衍射(XRD)、场致发射扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UVVis)、光致发光谱(PL)等技术对所制备的样品进行了系列表征。结果表明,掺杂后并未改变纳米颗粒的晶型结构,紫外-可见吸收光谱显示其在紫外、可见光区域的吸收能力均有所增强;荧光光谱显示在紫外、可见光区存在多个发光峰,掺杂后发光强度增强。

退火温度对ZnO:Eu^(3+)纳米晶发光性质的影响

利用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了ZnO:Eu3+纳米晶,观察到纳米ZnO基质中稀土Eu3+在575nm、595nm、611nm和653nm附近的特征发射。分析了样品X射线衍射强度、光致发光的峰值强度与退火温度关系。给出了稀土Eu3+激发态5D0→7F1、5D0→7F35、D0→7F0和5D0→7F2的发射机制,证实了稀土Eu3+的特征发射激发能主要来源于稀土离子内部4f电子跃迁。

ZnO/Eu^(3+)发光材料的高温固相合成及其发光性能

采用高温固相法制备了ZnO/Eu3+红色长余辉发光材料.应用正交试验设计法(每个因素取3个水平,选用L9(34)正交试验表),以初始亮度为指标,研究了煅烧温度、Eu3+质量分数、敏化剂Li+质量分数、煅烧时间等4个因素对发光性能的影响;利用X射线衍射仪对合成的ZnO/Eu3+发光材料进行了物相分析,应用荧光分光光度计测定了样品的激发光谱和发射光谱,应用照射计测定了样品的发光特性.结果表明,当各个因素在水平范围内变化时,所制备的样品均具有ZnO晶格结构;荧光粉的主激发峰位于365 nm和458 nm处,主发射峰位于480 nm、570 nm和600 nm^640 nm,对应于Eu3+的4f和5d间的激发和发射.所确定的最佳合成条件为:煅烧温度850℃,w(Eu3+)=4%,w(Li+)=2.5%,煅烧时间3 h.

Eu掺杂ZnO光催化剂降解垃圾渗滤液实验研究

以醋酸锌(Zn(CH3COO)2)、六水合硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)、氢氧化钠(Na OH)、聚乙二醇(PEG2000)、柠檬酸为主要原料,采用水热法制备Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料粉体。用制备的粉体对城市垃圾渗滤液进行光催化降解实验,研究了反应温度、反应时间、光照条件、掺杂比对其光催化氧化效果的影响,用XRD、TEM、EDS等测试手段对粉体进行了表征。研究结果表明,水热反应温度160℃,时间为6 h,制备的3%Eu掺杂Zn O复合纳米棒的光催化效果较好,在365 nm紫外灯照射下,150 min后垃圾渗滤液的脱色率达40%,COD降解率达62%。

Eu^(3+)掺杂ZnO-TiO_2-3SiO_2发光材料的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了稀土Eu3+掺杂的以ZnO-TiO2-3SiO2为基质的发光材料,通过DTA-TG、FTIR、XRD、SEM、激发和发射光谱对其结构和发光性能进行分析.DTA-TG测试表明,70～400℃出现明显失重现象,在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇、丁醇等物质发生了脱附释放;FTIR谱图显示,在制备样品中主要存在Si-O-Si、Ti-O-Si、Ti-O和Zn-O键;XRD测试证明,经800℃焙烧处理后,材料反应形成晶态结构,主要存在Zn2SiO4晶体结构;SEM测试结果证实,产物形成多种形貌的晶体颗粒;激发和发射光谱图显示,材料经800℃退火处理,当Eu3+的掺杂量为1.20(at%)时,使用465nm的可见光作为激发能量,能得到单色性好、发光强的红色发光材料.

水热法制备ZnO∶Eu,Yb,Li发光粉及其上转换发光特性

采用低温水热法合成了Eu3+,Yb3+和Li+共掺杂ZnO上转换荧光粉。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行了表征。研究了Yb3+掺杂摩尔比、退火温度对样品上转换发光强度的影响。结果表明,所制备的ZnO∶Eu,Yb粉体为六方纤锌矿结构的六角柱微米棒。在980 nm激光(LD)激发下,在542 nm和660 nm处出现发射峰,讨论了其上转换发光机理。退火温度为650℃时,ZnO∶1.5%Eu,8%Yb,10%Li的红色上转换发光及ZnO∶1.5%Eu,10%Yb,10%Li的绿色上转换发光均达到最强。

Eu^(3+)掺杂Bi_2O_3-PbO-B_2O_3-ZnO玻璃光谱性质

用高温融熔法制备了Eu3+掺杂浓度为1%的(60-x)B i2O3xPbO30B2O310ZnO(x=0,10,30,摩尔分数)玻璃。测定了玻璃的差热分析曲线、吸收光谱、声子边带谱、发射光谱与激发光谱。由发射光谱与稀土Eu3+离子光学跃迁矩阵元的特点,计算了Eu3+光学跃迁的J-O参数Ω2与Ω4。结果显示强度参数Ω2随着PbO量的增加而略减少,表明材料的对称性略增加,Eu—O键强减弱,共价性降低。PbO组分的增加,使玻璃的结晶起始温度与软化温度差降低,导致玻璃的热温度性变差。随着PbO的增加,电-声子耦合减弱。

基于第一性原理的Ga-Eu共掺ZnO光电性质的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,分析了Ga-Eu共掺杂ZnO(GEZO)结构的能带结构、态密度、马利肯布居分布以及光学性质。结果表明,计算得到的晶格常数及带隙与实验值一致。Ga,Eu的掺入贡献了导电载流子,使体系的电导率增强。费米能级进入导带,呈现n型导电。从态密度中可知费米能级处出现了由Eu的4f态引入的杂质带,Ga也在导带底处贡献了4p和4s态。原子和键的平均马利肯布居分布表明,Ga,Eu原子的掺入增强了键的离子性。光学性质方面,Ga,Eu的掺入使得介电函数实部和虚部的峰位向低能区转移,吸收率和反射率在可见光区均有提高。

氧氩比和热处理对ZnO：Eu^3＋薄膜的结构及其发光性质的影响

用射频磁控溅射法在石英衬底上制备了ZnO：Eu^3＋薄膜，通过X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品进行了表征，考察了氧氩比和退火工艺对其结构及发光性能的影响。结果表明：样品均呈现ZnO的六角纤锌矿结构，适当的氧氩比有利于ZnO的C轴择优取向的形成，高温退火会使晶粒尺寸增大；合适的氧氩比，尤其是退火工艺（700℃）可以促进ZnO基质（372nm）到Eu^3＋离子（^5Do-^7F2）之间的能量传递，但过多的氧及高温退火不利于稀土Eu^3＋离子465nm（^7Fo-^5D2）到611nm（^5Do-^7F2）的直接能量传递。

脉冲激光沉积Eu^(3+)掺杂ZnO薄膜及发光性能研究

利用脉冲激光沉积方法,不同沉积条件下在SiO_2/Si、蓝宝石单晶和石英玻璃3种衬底上制备了c轴择优取向的Eu^(3+)掺杂ZnO(Eu:ZnO)薄膜.以SiO_2/Si为衬底,具体研究了衬底温度、氧压、激光重复频率及沉积时间对Eu:ZnO薄膜结晶质量和荧光性能的影响.发现沉积条件相同时,在蓝宝石和SiO_2/Si衬底上制备的薄膜结晶质量好于石英玻璃衬底上的.利用273nm波长的氙灯泵浦,室温下所有样品的光致荧光谱中都测得了稀土Eu^(3+)在616nm附近的特征发光峰,而且在蓝宝石衬底上生长的Eu:ZnO薄膜的荧光强度最强.

ZnO缓冲层退火温度对TiO_2∶Eu/ZnO薄膜光致发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备出以ZnO为缓冲层、稀土Eu3+掺杂的TiO2薄膜,研究了ZnO缓冲层退火温度对TiO2∶Eu薄膜的光致发光性能以及晶体结构的影响。结果表明,随着ZnO层退火温度的升高,薄膜的PL谱增强,在500℃退火时达到最强;XRD显示,TiO2∶Eu3+/ZnO薄膜中有很强的ZnO(002)衍射峰,但是TiO2的(101)衍射峰却很微弱,且ZnO在500℃退火时TiO2的(101)衍射峰最弱。