EDTA络合溶胶-凝胶法制备Y_2O_3:Eu纳米晶

以金属硝酸盐和EDTA为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备出Y2O3:Eu纳米晶,并对合成条件进行了优化.分别用TG-DTA、FTIR、XRD、SEM、荧光分光光度计等手段对凝胶的热分解机理,Y2O3:Eu的形成过程以及纳米晶的性质进行了研究.结果表明:硝酸根离子可以加速EDTA凝胶的热分解,仅在600℃焙烧即可得到颗粒细小、组分均匀,纯立方相的’Y2O3:Eu纳米晶,颗粒基本呈球形,粒径随温度升高逐渐长大,600℃时,约为20nm,1000℃时,约为70nm.

Y_2O_3纳米晶体中Ln^(3+)(Ln=Tb,Tm,Eu)发光浓度猝灭及能量传递的研究

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Tb,Tm,Eu)掺杂浓度和不同粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、XRD谱并拍摄了不同粒径样品的TEM照片。研究了纳米Y2O3∶Ln晶体粉末中发光中心的浓度猝灭现象和不同发光中心之间的能量传递行为。研究发现,在Y2O3纳米晶体粉末中,Tb3:5D4→7F5和Eu3+:5D0→7F2发光的浓度猝灭与体材料中相似,而Tb3+:5D3→7F5和Tm3+:1D2→3H4发光的猝灭浓度明显高于体材料。这是因为纳米微晶的界面会阻止能量传递的进行,产生较强的尺寸限制效应,抑制发光材料中发光中心之间能量传递的进行,但不同类型的能量传递对粒径尺寸变化的依赖关系不同。尺寸限制效应对长程相互作用类型的能量传递(如电偶极-电偶极相互作用)的抑制作用明显,对短程相互作用类型的能量传递(如交换相互作用)的影响较小。

Eu^3＋或Tb^3＋掺杂Y2O3纳米材料紫外激发光谱

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Eu或Tb)掺杂浓度和不同平均粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末和体材料样品。研究发现随着粒径的减小,Y2O3∶Eu电荷迁移带的位置发生红移;并且,由于存在于近表面低结晶度环境中的Eu3+数量的增加,小粒径样品(5nm)的电荷迁移带还向长波方向发生了明显的展宽。实验中还观察到Y2O3∶Tb纳米晶激发谱中4f5d(4f8→4f75d1)跃迁吸收对应激发峰(带)的谱线形状随样品粒径变化存在较大的差异,这是由于Tb3+存在于近表面的低结晶度和颗粒内部的高结晶度两种不同环境中,Tb3+的4f5d跃迁在两种环境中对应的吸收峰位置不同,当样品粒径发生变化时Tb3+处于两种环境中的比例随之变化,造成相应吸收跃迁对应的激发峰(带)强度发生变化,并改变了激发谱的谱线形状。实验中还发现,随着Tb3+(或Eu3+)浓度的减小,Y2O3基质激子跃迁吸收的激发峰对比4f5d跃迁(或电荷迁移带)激发峰的相对强度随之增强。

纳米Y_2O_3:Eu荧光粉的光致发光研究

报道了用燃烧法制备的系列粒径的纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ材料，对其进行了激发光谱，发射光谱，荧光寿命等测试．结果表明，随着纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ粒径的变化，激发光谱、发射光谱、荧光寿命都发生了明显的变化，猝灭浓度有了明显的提高．通过分析，初步揭示了纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ的光致发光光谱随粒径变化的规律．

Y_2O_3:Eu纳米晶的硝基取代苯甲酸配合物固相热解制备和性能

以苯甲酸、邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、3,5-二硝基苯甲酸等为配体制备了Y3+、Eu3+二元配合物,配合物中Y3+与Eu3+的摩尔比为9:1.利用这些配合物的爆炸式热分解特性通过固相热解反应制备了一系列Y2O3:Eu纳米晶.透射电镜观察,可以看出所得纳米晶呈球形,粒度介于40～60nm,X射线衍射分析表明实验所得纳米晶属立方晶系,粒径与电镜观察所得结果基本一致;Eu3+的引入并不影响Y2O3的晶相组成;配体类型对纳米晶的结构没有显著影响,不过相对于硝基取代苯甲酸配合物,苯甲酸配合物热解所得Y2O3∶Eu纳米晶团聚严重;退火温度显著影响纳米晶粒度,退火温度高,纳米晶粒度大,反之亦然.荧光光谱测定表明所有Y2O3∶Eu纳米晶具有相似的发光行为,其中以苯甲酸配合物分解所得Y2O3:Eu纳米晶发光性能最为优越.

沉淀法制备纳米Eu:Y_2O_3荧光粉

试验分别以微米级Y2O3、Eu2O3粉体为原料,碳酸氢铵为沉淀剂,三乙醇胺为络合剂,采用三乙醇胺络合沉淀法制备了化学组成为NC6H12(NH4)Y2(CO3)(NO3)2·nH2O的前驱体。研究了前驱体在不同的煅烧温度下的物相变化,结果表明,前驱体在500℃保温2h即可直接生成立方相的Eu:Y2O3,在1000℃保温2h的条件下得到了结晶度高、分散性好、平均粒径为50～60nm、近球形的纳米Eu:Y2O3荧光粉。

纳米晶Y_2O_3∶Eu^(3+)的合成及其热分析动力学

以Y(NO3)3、Eu2O3、CO(NH2)2为原料,使用超声波作用下的均匀沉淀法合成了纳米晶荧光粉Y2O3∶Eu3+。利用不同升温速率的热重及差热分析研究了纳米晶Y2O3∶Eu3+的合成动力学及晶粒生长动力学。研究表明,纳米晶Y2O3∶Eu3+的前驱体分解过程可分为3个步骤,利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法分别计算了各个反应阶段的表观活化能,用Kissinger法确定每个反应阶段的反应级数和频率因子,并给出了各个阶段的动力学方程。根据晶粒生长动力学理论计算纳米荧光粉Y2O3∶Eu3+晶粒生长活化能为17.80kJ·mol-1,表明热处理过程中纳米晶粒的长大为扩散生长机制。

复合沉淀法制备(Y,Gd)_2O_3:Eu纳米粉体及其发光性能

报道了一种采用氨水和碳酸氢铵的混合溶液作为复合沉淀剂来制备(Y,Gd)2O3:Eu发光粉体的新工艺.采用热分析(TG-DTA)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对粉体制备过程中的物理化学变化进行了研究.通过X射线激发的发射光谱研究了Eu掺杂浓度和煅烧温度对(Y,Gd)2O3:Eu粉体发光性能的影响.结果表明采用复合沉淀法制备工艺,经过850℃煅烧2h,可以得到晶粒尺寸为50nm左右,且基本无团聚的(Y,Gd)2O3:Eu粉体,比表面积为23m2/g,其X射线激发的发光强度较草酸盐沉淀法所得到的相同组分的粉体大大增强.

Y_2Zr_2O_7:Eu^(3+)纳米微粒的合成与变温发光特性研究

采用低温燃烧法制备了Y2Zr2O7∶Eu3+纳米微粒,用XRD和HRTEM对纳米微粒的结构、形貌进行了分析和表征.作为对比,采用高温固相法制备了Y2Zr2O7∶Eu3+体相材料,对其变温发光特性进行了测试和对比研究.结果表明,Y2Zr2O7∶Eu3+纳米晶的606和628nm发射(5D0→7F2)最强,与5D0→7F1磁偶跃迁相对发光强度较体相材料增强60%,且随着温度的降低,Eu3+离子5D0→7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发光强度均有变化.另外,采用盐酸"浸蚀"技术对Y2Zr2O7∶Eu3+纳米微粒进行了表面处理,室温发射光谱测试表明:5D0→7F2,3,4电偶跃迁与5D0→7F1磁偶跃迁的相对强度较表面处理前减小约15%.对观测到的结果通过纳米微粒的表面效应和激活离子所处局域环境的变化进行了定性解释和讨论.

碳酸氢铵共沉淀法制备(Y,Gd)2O3：Eu^3＋纳米材料及光谱特性

以碳酸氢铵作沉淀剂采用共沉淀法制备了(Y,Gd)2O3∶Eu3+纳米粉体。用FT-IR、DTA/TG、XRD和SEM对样品进行了表征,并用荧光光度计分析了样品的发射光谱。结果表明:碳酸氢铵为沉淀剂,先驱沉淀物经150℃干燥,800℃煅烧保温2 h时,合成了近似球形、粒径均匀、约为15~20 nm、分散性好的(Y,Gd)2O3∶Eu3+纳米粒子。随着掺入Eu3+浓度的增加,发射峰强升高;当掺入5 mol%的Eu3+时,峰强最大;当Eu3+的含量高于5 mol%时出现了浓度猝灭,峰强反而降低。

络合溶胶凝胶法制备纳米级Y_2O_3∶Ln(Eu,Dy)发光体

以PEG(聚乙二醇)2000为络合剂采用溶胶 凝胶法制备纳米级Y2O3∶Ln(Eu,Dy),并用TEM、XRD、IR、FP对其进行一系列表征.结果表明所制备的Y2O3∶Ln(Eu,Dy)纳米粉体粒径为50nm左右,并具有很好的发光性能.

纳米Y_2O_3:Eu^(3+)(Y_2O_3)粉体的红外光谱研究

采用均相沉淀法和燃烧合成法制备了不同粒径的粉体材料Y2O3:Eu3+,着重研究了样品的红外光谱,探讨了纳米晶Y2O3:Eu3+与同质微米材料相比的微观结构的变化.研究发现,波数位于563 cm-1的Y(Eu)—O键的吸收峰校正高度和面积对于纳米级粒径的粉体材料随着颗粒的减小而减小,而对于同质微米材料却相反.经分析认为:Y(Eu)—O键的吸收峰校正高度和面积由Y(Eu)—O键的平均键长和Y(Eu)—O键振动态数目这两个因素决定.对于微米粉体Y(Eu)—O键长的变化起主要作用,而对于纳米粉体由于不饱和键和悬空键的形成,Y(Eu)—O键振动态数目的变化起主要作用.

Y2O3：Eu^3＋纳米棒的微乳液-微波法制备、表征与发光性能

用简单的微乳液-微波法合成大小和形貌可控的Y2O3∶Eu3+纳米棒晶体。XRD结果表明,所制备样品为Y2O3∶Eu3+纯相,属于体心立方晶系。TEM结果表明,随着水乳比ω0从5变化到35时,粒子发光粉的形状由纳米颗粒状变为纳米棒,纳米棒的直径约为30～50 nm,纳米棒长约为200～300 nm。激发光谱和发射光谱分析表明,最大的激发带是位于254 nm的Eu3+-O2-电荷迁移带。最大发射峰位于611 nm,属于Eu3+的特征发射。Y2O3∶Eu3+纳米发光粉的发光强度随着ω0的增加而增强。发光寿命分析表明Y2O3∶Eu3+纳米棒中Eu3+的发光寿命为2.03 ms。在阴极射线发光真空装置中测得的I-V曲线表明Y2O3∶Eu3+纳米棒薄膜的启动电压仅1 300 V。同时,在2 000 V外加电压下可以清楚地观察到Y2O3∶Eu3+纳米棒的阴极射线发光为Eu3+离子的特征红光。

溶胶凝胶法制备(Y,Gd)(V,P)O_4∶Eu^(3+)纳米红色荧光粉

使用溶胶凝胶法将Gd^(3+)和P^(5+)掺杂到纳米YVO4∶Eu^(3+)体系中,得到纳米红色荧光粉(Y,Gd)(V,P)O_4∶Eu^(3+).通过X射线衍射,透射电镜和扫描电镜测试表明,样品的结晶度较好,具有球形形貌并有较好的分散性,其颗粒尺寸约为40nm.通过对系列样品激发光谱的对比研究发现,掺入Gd^(3+)和P^(5+)后,样品在真空紫外区域内基质吸收的强度明显增加,对应在发射光谱中Eu^(3+)在619nm处的红光发射强度也明显增强,其中Eu^(3+)的5 D0-7 F2红光发射强度相当于商用红粉KX-504的109.7%,并且其色坐标比商用粉更加接近标准红色值,说明其色纯度更好.

超声波均匀沉淀法制备Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米晶及其荧光性能

在超声波作用下,使用均匀沉淀法制备了纳米Y2O3∶Eu3+荧光粉,考察反应物配比、溶液pH值、反应时间、煅烧温度等制备条件对产物晶粒尺寸及产率的影响.利用X射线粉末衍射(XRD)、等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、透射电镜(TEM)和荧光光谱等测试手段表征产物,结果表明,该法制得的纳米Y2O3∶Eu3+荧光粉颗粒为球形,粒度分布均匀,平均粒径约为30 nm.与微米晶相比,该纳米晶的激发光谱发生明显红移,电荷迁移态最大值(CTS)红移12 nm,发射光谱中发射主峰蓝移8 nm.

微乳液法制备(Y,Gd)2O3：Eu^3＋纳米粒子及光谱特性

采用反相微乳液法制备(Y,Gd)2O3:Eu3+纳米粉体。通过XRD、TG/DSC、SEM、TEM、PL等手段分别对样品的晶化过程、晶粒尺寸、粉体形貌以及发光性能进行分析。结果表明:晶粒尺寸随着晶化温度提高而增加,样品在800℃晶化完全。当乳液浓度为0.37mol/L时所得粉体颗粒呈近似球形,一次粒径尺寸约20nm。样品在612nm监控光下得到的激发光谱是宽带谱,对应着Eu3+-O2-的电荷迁移带跃迁。发射光谱的特征峰位于612nm处,是由于Eu3+离子的5D0-7F2跃迁造成的。当Eu的原子分数大于10%时发生浓度猝灭,导致特征峰强度降低。

Ca_4Y_6(SiO_4)_6O∶Eu纳米晶与微米晶发光对比研究

通过控制实验条件,合成了Ca4Y6(SiO4)6O∶Eu纳米晶和微米晶,经1000℃灼烧后,纳米晶的粒径约为50nm,提高灼烧温度并延长灼烧时间,可使其粒径达到几百个纳米。研究了纳米晶Ca4Y6(SiO4)6O∶Eu的发光特性,发光强度与灼烧温度的关系,灼烧温度及材料制备方法对Eu3+在Ca4Y6(SiO4)6O中的猝灭浓度的影响,并发现纳米晶的激发光谱中,Eu3+—O2-电荷迁移带蓝移的特性。

表面活性剂组装的Y_2O_3∶Eu纳米管及其位置选择光谱

利用表面活性剂为模板,通过自组装制备出了具有管状结构的Y2O3∶Eu纳米材料。透射电子显微镜证实了管状结构的形成。在紫外光的激发下,Y2O3∶Eu纳米管表现出与纳米颗粒不同的发光性质。由电荷迁移带和低温下的激光选择激发光谱可以推测,处于纳米管壁内部的发光中心具有较为确定的格位对称性,其发射光谱具有清晰的光谱结构。由于表面缺陷的存在,纳米管壁近表面的Eu3+离子处于较为复杂的微环境中,其发射光谱表现为非均匀展宽的光谱线形。

纳米Y_2O_2S∶Eu的燃烧法合成和Eu^(3+)离子荧光探针物相分析

将硝酸钇铕和较便宜的水溶性含硫燃烧剂溶于乙醇-水溶液,通过新的乙醇辅助燃烧法合成了一次粒径约20nm的硫氧化钇(Y2O2S∶Eu)发光材料。研究结果表明:采用硫代乙酰胺作为燃烧剂时,燃烧反应产物为Y2O2S∶Eu及微量的Y2O3∶Eu。而采用硫脲作为燃烧剂,燃烧反应产物为Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu和/或Y2O2SO4∶Eu的混合物。利用Eu3+离子的5D0→7Fj跃迁导致的红色发光作为荧光探针,根据其在Y2O3(eλm=610nm),Y2O2S(eλm1=625nm,eλm2=615nm),Y2O2SO4(eλm1=613,eλm2=615nm)基质中的光致发光光谱和X射线发光光谱位置和强度不同,来确定生成物中Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu,Y2O2SO4∶Eu物相的组成。

纳米晶Y_2O_3:Eu^(3+)的反常拉曼散射(英文)

作者用燃烧法制备了8nm-50nm的系列纳米晶Y2O3:Eu3+,利用XRD谱确定了纳米晶的晶体结构及晶粒大小。利用两套由不同波长的激光所激发的拉曼光谱,指认了纳米晶Y2O3:Eu3+的拉曼振动模,研究其拉曼光谱。与传统的拉曼光谱学相比较,光谱呈现出明显的反常,其一,是斯托克斯与相对应的反斯托克斯谱峰波数不相等;其二,随晶粒的减小,拉曼谱有明显的变化,包括谱峰的微移、半高宽的增加,以及谱峰强度比的强烈变化;其三,随着激发波长的变化,光谱也呈现出峰位移动的明显变化。这些反常的散射光谱的变化源于纳米结构的本征缺陷。