钼酸盐材料的制备及性能表征

论文摘要

论文研究了负热膨胀材料Y2Mo3O12、发光材料SrMoO4:Eu3+和Y2Mo3O12:Eu3+制备工艺和性能。采用化学沉淀法和高温能量球磨法进行粉体制备,采用X-射线衍射分析（XRD）、差热分析（TG-DTA）、扫描电镜（SEM）测试方法对粉体的结构、成分和微观形貌进行了研究,并采用荧光光谱分析仪对粉体的发光性能进行了分析。制备负热膨胀材料Y2Mo3O12,研究了pH值、煅烧温度及反应物比例对产物钼酸钇粉体性能的影响,将化学沉淀法和高温能量球磨法两种工艺方法进行了比较。确定了用化学沉淀法制备粉体的最佳工艺为：pH值为7,Y3+与Mo6+的摩尔比为5：7,粉体锻烧温度为1100℃。结果表明,用高温能量球磨法可以使粉体的煅烧温度降低到600℃,比化学沉淀法降低了500℃。采用化学沉淀法和高能球磨法合成了红色荧光粉SrMoO4:Eu3+和Y2Mo3O12:Eu3+,并对它们的发光性能进行了研究。它们的激发光谱为双峰结构,两主峰分别位于394 nm的近紫外区和464 nm的蓝色可见光区。发射光谱为线状光谱,主峰峰值为616 nm,是5D0→7F2跃迁。用化学沉淀法合成SrMoO4:5%Eu3+的最佳温度为800℃,而用高能球磨法所需的温度为700℃。用化学沉淀法合成Y2Mo3O12:5%Eu3+的最佳温度为900℃,用高温能量球磨法所需的温度仅为600℃。SrMoO4:Eu3+和Y2Mo3O12:Eu3+的临界猝灭浓度分别为12%和20%。化学沉淀法和高温能量球磨法比较发现：高温能量球磨法不仅大大降低了煅烧温度,节省了能源,制得的粉体较纯且粒度分布均匀、具有良好的分散性；并且粉体的发光性能优于化学沉淀法制备粉体的发光性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 负热膨胀材料
• 1.1.1 负热膨胀材料的定义
• 1.1.2 负热膨胀材料的发展概况
• 1.1.3 负热膨胀机理
• 1.1.4 负热膨胀材料的结构特点
• 1.1.5 负热膨胀材料的研究前景
• 1.2 长余辉发光材料
• 1.2.1 发光材料的定义
• 1.2.2 长余辉发光材料的种类和特性
• 1.2.3 长余辉发光材料的发展概况
• 1.2.4 光致发光过程
• 1.2.5 发光材料的发光机理
• 1.2.6 钼酸盐发光粉的应用和研究现状
• 1.3 高温能量球磨法
• 1.3.1 高温能量球磨法的研究背景
• 1.3.2 机械力固相化学反应的过程
• 1.3.3 机械力固相化学反应的原理
• 1.4 选题的意义和研究内容
• 1.4.1 负热膨胀材料钼酸钇的研究意义和内容
• 1.4.2 稀土钼酸盐发光粉体的研究意义和内容
• 第2章 负热膨胀材料钼酸钇的制备与表征
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验药品及仪器
• 2.2.1 实验药品
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验工艺流程
• 2.3 钼酸钇的性能表证与测试
• 2.3.1 HCT-1型微机差热仪分析
• 2.3.2 X射线衍射分析
• 2.3.3 扫描电镜分析
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 pH值的确定
• 2.4.2 煅烧温度的选择
• 2.4.3 反应物比例对产物的影响
• 2.4.4 反应工艺对产物的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 发光材料钼酸盐的制备与表征
• 3.1 稀土离子发光性质概述
• 3.1.1 稀土的电子层结构
• 3.1.2 三价稀土离子的能级跃迁
• 3.1.3 三价稀土离子的光谱特性
• 3.1.4 光致发光的主要特征及规律
• 3.2 实验药品及仪器
• 3.2.1 实验药品
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验工艺流程
• 3.3 发光材料的性能表征与测试
• 3.3.1 HCT-1型微机差热仪分析
• 3.3.2 X射线衍射分析
• 3.3.3 扫射电镜分析
• 3.3.4 荧光光度计分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 制备过程分析
• 3.4.2 发光粉的光学性能
• 4:Eu³⁺和Y₂Mo₃O₁₂:Eu³⁺的发射光谱与发光强度'>3.4.3 SrMoO₄:Eu³⁺和Y₂Mo₃O₁₂:Eu³⁺的发射光谱与发光强度
• 3.4.4 反应工艺对发光性能的影响
• 3+的临界猝灭浓度'>3.4.5 Eu³⁺的临界猝灭浓度
• 3.5 本章小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢