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。

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。

燃烧法制备Y_2Zr_2O_7:Tb^(3+)纳米晶及其发光性质研究

以甘氨酸作燃烧剂采用燃烧法制备Y2Zr2O7:Tb3+纳米晶粉末。用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计对Y2Zr2O7:Tb3+纳米晶的相结构、形貌和发光性质进行研究。结果表明:所得到的纳米晶粒度均匀、结晶完好,属于立方萤石结构。发光光谱的测试表明:Tb3+呈现其特征绿色发射,最强峰位于542nm处。Tb3+的掺杂摩尔浓度在0.5%~6%的范围内,3%为最佳掺杂浓度。

FeYO_3/Y_2O_3∶1%Eu^(3+),1%Tb^(3+)粉体的制备及其磁性研究

以FeCl_2和KOH为原料采用水热法制备Fe_3O_4粉体,然后以氧化钇、氧化铕和氧化铽为原料制备Eu^(3+),Tb^(3+)共掺杂的Y_2O_3荧光粉体,并通过XRD对粉体的物相结构进行分析;然后以三聚氰胺以及所制备的Fe_3O_4和Y_2O_3∶Eu^(3+),Tb^(3+)粉体为原料,采用微波烧结法在Ar气氛下制备FeYO_3/Y_2O_3∶1%Eu^(3+),1%Tb^(3+)粉体,并对其磁学性能进行了研究。研究结果表明:当Fe_3O_4,Y_2O_3∶1%Eu^(3+),1%Tb^(3+)和三聚氰胺比例为1∶3∶4时,所制备的FeYO_3/Y_2O_3∶1%Eu^(3+),1%Tb^(3+)粉体的磁力饱和强度为12.299emu·g^(-1),磁力最强。

溶胶-凝胶法制备纳米级Y_2O_3:Tb^(3+)发光材料

采用溶胶-凝胶法合成Y2O3:Tb3+纳米粒子。用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)光谱对其进行一系列表征。结果表明所制备的纳材料在400℃还没完全结晶,在1000℃时结晶完全,得到较纯产物且有良好的发光性能。

FeYO_3/Y_2O_3∶3%Eu^(3+),5%Tb^(3+)纳米磁性粉体的制备

以Fe_3O_4粉体,Y_2O_3∶3%(摩尔分数)Eu^(3+), 5%(摩尔分数)Tb^(3+)粉体和三聚氰胺为原料,采用微波烧结法制备FeYO_3/Y_2O_3∶3%Eu^(3+), 5%Tb^(3+)复合粉体,利用X射线衍射仪(XRD)对各种粉体的结构进行分析,利用扫描电镜(SEM)对复合粉体的形貌进行观察,并利用振动样品磁强计对复合粉体的磁学性能进行测试。结果表明:复合粉体均呈针状,长度和细度均为纳米级;当Fe_3O_4,Y_2O_3∶3%Eu^(3+), 5%Tb^(3+)和三聚氰胺摩尔比为1∶3∶4时,所制备的FeYO_3/Y_2O_3∶3%Eu^(3+), 5%Tb^(3+)粉体磁力最强,饱和磁化强度为3.852 emu·g^(-1),剩余磁化强度为0.6 emu/g,矫顽力为232 Oe。

掺杂稀土铁磁性纳米复合粉体的制备

采用水热法以FeCl_2和KOH为原料制备Fe_3O_4粉体,以氧化钇、氧化铕和氧化铽为原料制备Y_2O_3:1%Eu^(3+),5%Tb^(3+)粉体,然后以Fe_3O_4粉体,Y_2O_3:1%Eu^(3+),5%Tb^(3+)粉体和三聚氰胺为原料,采用微波烧结法在Ar气气氛下制备FeYO_3/Y_2O_3:1%Eu^(3+),5%Tb^(3+)复合粉体,利用XRD衍射仪对各种粉体的结构进行分析,利用扫描电镜对复合粉体的形貌进行观察,并利用振动样品磁强计对复合粉体的磁学性能进行研究。结果表明:复合粉体均呈针状,长度和细度均为纳米级。当Fe_3O_4,Y_2O_3:1%Eu^(3+),5%Tb^(3+)和三聚氰胺比例为1:3:4时,所制备的FeYO_3/Y_2O_3:1%Eu^(3+),5%Tb^(3+)粉体磁力最强,磁力饱和强度为11. 3 emu·g^(-1)。

Synthesis and Characterization of Eu⁺⁺⁺Doped Y₂O₃(Red Phosphor) and Tb⁺⁺⁺Doped Y₂O₃(Green Phosphor) by Hydrothermal Processes

Eu+++ and Tb+++ doped Y2O3 nanoparticles have been synthesized by hydrothermal process using yttrium oxo-isopropoxide Y5O(OPri)13 as precursor (OPri = isopropxy). X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), nanoparticle size analyzer and photoluminescence (PL) spectroscopy have been used to characterize these powders. The as synthesized powders gave very sharp peak in the X-ray diffraction suggesting crystalline particles with average particle size between 28 - 51 nm for Eu+++ doped Y2O3 nanoparticles and 43 - 51 nm for Tb+++ doped Y2O3 nanoparticles annealed at 300℃ for 3 h, 4 h and 5 h, which could be unique in comparison to other reports. Transmission electron micrograph investigation of the particles shows single dispersed particles along with agglomerates. The ratio of intensities of transitions in the europium and terbium emission spectrum have been used as structural probe to indicate the local environment around Eu+++ and Tb+++ in the Y2O3 particles.

Tb^(3+)掺杂Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2荧光纳米纤维制备及发光性能

采用静电纺丝技术结合高温煅烧工艺,制备了稀土铽离子掺杂的氧基磷灰石型硅酸盐[Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb3+]荧光纳米纤维。利用XRD,FT-IR,TG-DTA,SEM,HRTEM和荧光光谱仪等分析测试手段对样品的组成、结构和性能进行了表征。结果表明:前驱体纤维经800℃煅烧4 h后,获得的Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb3+荧光纳米纤维,属于六方晶系,P63/m空间群,其平均直径为100 nm。在245 nm的紫外光激发下,Tb3+的发射光谱由蓝光区和绿光区两部分组成,前者在382,417和438 nm处的发射峰对应于Tb3+的5D3→7FJ(J=6,5,4)跃迁;后者在489,545,590和622 nm处的发射峰对应5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁,其中以5D4→7F5(545 nm)跃迁的发射峰为最强,呈现绿光特性,Tb3+的光致发光衰减曲线符合单指数行为,其荧光寿命达2.65 ms。