稀土发光材料BaMoO4：Eu3+的制备与性能表征

论文摘要

高亮度、性能稳定的红色发光材料一直是材料研究工作者研究的重点。本文采用化学沉淀法和高温能量球磨法合成红色发光材料BaMoO4:Eu3+粉体,并对其制备工艺、微观结构以及性能进行了研究和探讨。以钼酸铵、硝酸钡和三氧化二铕为原料,采用化学沉淀法制备前驱体。结合DSC-TGA曲线分析前驱物的热分解过程,并确定了合理的粉体烧结温度。通过控制溶液pH值,改变Eu3+掺杂方式、沉淀温度、烧结温度和Eu3+掺杂量等工艺条件制备BaMoO4:Eu3+粉体,用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征。实验结果表明：化学沉淀法制备BaMoO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：pH≈7,沉淀温度为80℃,烧结温度为1000℃,Eu3+掺杂量为8%mol。在此工艺条件下制备出BaMoO4:Eu3+粉体的相对发光强度可达到1200。以钼酸铵、碳酸钡和三氧化二铕为原料,采用高温能量球磨法制备BaMoO4:Eu3+粉体。通过改变球磨温度、球磨时间和Eu3+掺杂量等工艺条件制备BaMoO4:Eu3+粉体,用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征。实验结果表明：高温能量球磨法制备BaMoO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：球磨温度为600℃,球磨时间为4h,Eu3+掺杂量为15%mol。在此工艺条件下制备出BaMoO4:Eu3+粉体的相对发光强度可达到1350。通过以上两部分实验可以得出,与传统化学沉淀法相比,采用高温能量球磨法不仅制备工艺简单、能在温度降低了400℃的条件下制备出BaMoO4:Eu3+粉体,而且粉体的发光性能更好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 稀土发光材料概述
• 1.2 稀土发光材料种类
• 1.2.1 光致发光材料
• 1.2.2 电致发光材料
• 1.2.3 阴极射线发光材料
• 1.2.4 X射线发光材料
• 1.2.5 放射线发光材料
• 1.2.6 应力发光材料
• 1.3 稀土发光材料的合成方法
• 1.3.1 高温固相法
• 1.3.2 化学沉淀法
• 1.3.3 水热合成法
• 1.3.4 溶胶—凝胶法
• 1.3.5 微波合成法
• 1.3.6 燃烧合成法
• 1.4 稀土发光材料的应用
• 1.5 色稀土发光材料的研究进展
• 1.6 机械合金化
• 1.6.1 界面反应为主的反应机理
• 1.6.2 扩散为主的反应机理
• 1.6.3 活度控制的金属相变机理
• 1.6.4 机械力固相化学反应的提出
• 1.6.5 机械力化学的研究现状及应用前景
• 1.7 本课题选题意义及研究内容
• 1.7.1 本课题选题意义
• 1.7.2 本论文研究内容
• 4:Eu³⁺粉体'>第2章 化学沉淀法制备BaMoO₄:Eu³⁺粉体
• 4:Eu³⁺粉体'>2.1 化学沉淀法制备BaMoO₄:Eu³⁺粉体
• 2.1.1 实验方法
• 2.1.2 实验试剂及仪器设备
• 4:Eu³⁺粉体的性能表征'>2.2 稀土发光材料BaMoO₄:Eu³⁺粉体的性能表征
• 2.2.1 X射线衍射分析
• 2.2.2 扫描电镜分析
• 2.2.3 光致发光过程、主要特征及规律
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 激发与发射光谱
• 2.3.2 pH值的选择
• 2.3.3 前驱物热分解温度的确定
• 3+掺杂方式的确定'>2.3.4 Eu³⁺掺杂方式的确定
• 2.3.5 沉淀温度对粉体结构和发光性能的影响
• 2.3.6 烧结温度对粉体结构和发光性能的影响
• 3+掺杂量对粉体结构和发光性能的影响'>2.3.7 激活剂Eu³⁺掺杂量对粉体结构和发光性能的影响
• 2.4 实验最优方案总结
• 4:Eu³⁺粉体'>第3章 高温能量球磨法制备BaMoO₄:Eu³⁺粉体
• 3.1 高温能量球磨法
• 3.1.1 高能球磨工艺因素对制备材料的影响
• 4:Eu³⁺粉体'>3.2 高温能量球磨法制备BaMoO₄:Eu³⁺粉体
• 3.2.1 实验方法
• 3.2.2 实验药品及仪器设备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 球磨温度对粉体结构和发光性能的影响
• 3.3.2 球磨时间对粉体结构和发光性能的影响
• 3+掺杂量对粉体的结构和发光性能的影响'>3.3.3 激活剂Eu³⁺掺杂量对粉体的结构和发光性能的影响
• 3.4 实验最优方案总结
• 第4章 不同反应方法的比较
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢