论文题目: 纳米级稀土发光材料的制备及发光性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 杨定明
导师: 涂铭旌
关键词: 机械合金化,固相化学反应,纳米,发光材料,光谱
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 稀土离子特殊的4f电子组态能级、4f5d能级及电荷转移带结构,使稀土发光材料已经成为信息显示、绿色照明工程光电子等领域的支柱材料。目前,商用稀土发光材料的主要制备方法为高温固相反应或液相沉淀法,难以达到满意的质量和粒度,这就限制了稀土发光材料在尖端产品上的应用。而纳米化技术在制备功能材料方面已成为倍受关注的热点,但在制备纳米（级）稀土发光材料上存在局限性和难操作性,有必要寻求一些新的制备方法。因此提出了对其进行纳米化研究这一新的研究课题,以制备出粒度达到纳米或纳米级并具有良好发光性能的发光材料。 将机械合金化和固相反应方法结合起来,运用盐-盐固相化学反应体系,通过制备前驱物和热处理前驱物两步法,制备了纳米Y23:Eu3+红色发光材料和纳米级LaPO4:Ce3+,Tb3+绿色发光材料;采用稀土配合物前驱体热分解法和燃烧法分别制备了纳米Y2O3:Eu3+红色发光材料和纳米级(Ce0.67Tb0.33)MgAl11O19绿色发光材料;用TG-DSC、XRD、SEM、TEM、激光粒度和荧光光谱分析等手段进行了表征;研究了表面活性剂对纳米粉体形貌和粒度的影响和原因。达到了预期的研究目的,取得了具有科学价值和工程价值的创新性研究成果。 将机械力固相化学反应法用于制备纳米Y2O3:Eu3+发光材料。以Y（NO3）3·6H2O和Eu（NO3）3·6H2O为原料,与一定量草酸在较短的时间（一般为1h左右）的球磨作用,制备出Y2（C2O4）3·10H2O和Eu2（C2O4）3·10H2O的混合物,在650℃的温度下热分解,制备了纳米Y2O3:Eu3+粉体,其热分解温度降低、热分解时间大大缩短。与研磨法相比,球磨法制备出的产物更
论文目录:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 纳米材料简介
1.2 发光材料
1.3 稀土发光材料
1.3.1 稀土发光材料的发展
1.3.2 稀土发光材料的发光机理
1.3.3 稀土发光材料的优点
1.3.4 纳米稀土发光材料及其发光性能
1.4 纳米稀土发光材料的研究综述
1.4.1 纳米稀土红色发光材料研究概述
1.4.2 纳米稀土绿色发光材料研究概述
1.5 机械力固相化学反应法
1.5.1 机械力固相反应法概况
1.5.2 机械固相化学反应原理
1.5.3 机械力固相化学反应的提出
1.5.4 机械力固相化学反应技术在合成纳米材料中的应用
1.6 本研究的目的和意义
1.6.1 本研究的目的
1.6.2 本研究的意义
1.7 本研究的主要内容和技术路线
2 机械力固相化学反应制备Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米材料及发光性能研究
2.1 引言
2.2 实验
2.2.1 主要试剂及仪器
2.2.2 实验基本原理
2.2.3 Y_2O_3：Eu纳米材料的制备
2.2.4 表征及性能测试分析
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 前驱物配体的选择
2.3.2 研磨和机械球磨方式对前驱物粒度和形貌的影响
2.3.3 球磨过程中前驱体的粒度变化
2.3.4 前驱物热分解温度的确定
2.3.5 Y_2O_3：Eu粉末的结构分析
2.3.6 Y_2O_3：Eu粉末的形貌分析
2.3.7 前驱物热分解行为分析
2.3.8 Y_2O_3：Eu粉末的光谱性质
2.3.9 Eu~(3+)掺入量对Y_2O_3：Eu~(3+)发光强度的影响
2.3.10 热处理温度对Y_2O_3：Eu~(3+)发光强度和粒度的影响
2.4 本章小结
3 机械力固相化学反应制备纳米级稀土磷酸盐绿色荧光粉及发光性能研究
3.1 引言
3.2 实验
3.2.1 主要试剂及仪器设备
3.2.2 实验原理
3.2.3 LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)的合成过程
3.2.4 表征及性能测试分析
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 前驱体的TG-DTA分析
3.3.2 球磨时间对LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)结构的影响
3.3.3 煅烧温度对LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)结构的影响
3.3.4 LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)的结构分析
3.3.5 LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)的形貌分析
3.3.6 LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)的光谱特性
3.3.7 煅烧温度对LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)粒度及发光性能的影响
3.4 本章小结
4 表面活性剂对纳米荧光粉状态和形貌的影响
4.1 前言
4.2 纳米微粒的团聚与分散
4.3 表面活性剂分散纳米粉体的机理
4.4 表面活性剂对前驱体状态的作用和影响
4.4.1 表面活性剂对Y_2O_3：Eu~(3+)的作用和影响
4.4.2 表面活性剂对LaPO_4：Ce~(3+)，Tb~(3+)的作用和影响
4.5 结论
5 稀土配合物前驱体热分解法合成Y_2O_3：Eu~(3+)纳米材料的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要试剂及仪器
5.2.2 实验过程
5.3 实验结果与分析
5.3.1 Y_2O_3：Eu~(3+)纳米材料结构表征
5.3.2 Y_2O_3：Eu~(3+)的形貌分析
5.3.3 Y_2O_3：Eu~(3+)的光谱分析
5.3.4 Eu~(3+)掺入量对Y_2O_3：Eu~(3+)发光强度的影响
5.3.5 煅烧温度对Y_2O_3：Eu~(3+)粒度的影响
5.4 本章小结
6 (Ce_(0.67)Tb_(0.33))MgAl_(11)O_(19)荧光粉的燃烧合成及发光性能
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 主要试剂及仪器
6.2.1 实验过程
6.3 实验结果与分析
6.3.1 (Ce_(0.67)Tb_(0.33))MgAl_(11)O_(19)结构分析
6.3.2 (Ce_(0.67)Tb_(0.33))MgAl_(11)O_(19)形貌分析
6.3.3 (Ce_(0.67)Tb_(0.33))MgAl_(11)O_(19)的发光性能
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
创新点总结
在读期间发表论文情况
声明
致谢
发布时间: 2005-10-08
参考文献
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