柠檬酸的用量在溶胶凝胶燃烧合成法中对Y_2O_3:Er发光性能的影响

采用硝酸盐-柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了Er3+掺杂Y2O3上转换发光粉体,研究了不同柠檬酸用量对Y2O3:Er粉体晶体结构、颗粒形貌、颗粒尺寸和上转换发光性能的影响。研究结果表明,柠檬酸加入量的多少不会影响粉体的晶体结构,XRD图谱的衍射峰位置没有发生改变;只是随着柠檬酸的增加,可能会导致晶粒发育不完全,使得参加衍射的晶胞数变少,衍射峰发生明显的宽化。不同柠檬酸加入量下得到的粉体,颗粒尺寸都在纳米级;随着柠檬酸加入量的增加,颗粒尺寸变小,表面能增加,团聚更明显。柠檬酸加入量对发光性能影响较为明显,当柠檬酸与硝酸盐的摩尔比为2时,4S3/2/2H11/2→4I15/2跃迁所对应的绿光发射强度和4F9/2→4I15/2跃迁所对应的红光发射强度都呈现出了最大值。这是因为体猝灭中心与表面猝灭中心对Er3+离子的上转换发光猝灭作用都处于一个相对较弱的状态,同时由于C3 i格位上的Er3+离子的电偶极跃迁的宇称禁戒解除,使得C3 i格位上的Er3+离子的发射增强,这就使得粉体的上转换发光整体增强,并达到最大值。