稀土掺杂钛酸钡制备及其上转换发光特性研究.doc

资料分类:工业大学 上传会员:桑桑老师 更新时间:2019-05-13
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摘要:本文采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法和溶胶-乳化-凝胶(Sol-emulsion-gel)法分别合成了Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶材料。在对两种制备方法合成的Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶材料的相结构、形貌及相变过程的分析中我们采用了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热-热重分析(TG-DTA),在对Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶的上转换发光性能的分析过程中我们采用了光致发光光谱仪(PL)进行测量,并对Sol-gel法和Sol-emulsion-gel法两种合成方法进行了对比。

XRD结果表明采用Sol-gel法和Sol-emulsion-gel法制备的Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3都为立方结构BaTiO3纯相,稀土离子掺杂均不改变其相结构。SEM的扫描结果显示采用两种制备方法合成的Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3均为纳米晶,但Sol-emulsion-gel法比Sol-gel法制备的颗粒尺寸要小,且颗粒团聚大致呈现一盘散沙状态,该现象呈现较为明显的减弱趋势。Sol-emulsion-gel法制备的Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3的TG-DTA曲线显示了一个典型的有机物分解和结晶过程。PL光谱结果表明,在波长980 nm红外激光激发下,在500~580 nm和620~720 nm的波段内,两种方法制备的Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶样品都获得了分别对应于Er3+的2H11/2/4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁的绿色和红色上转换发光,而且采用Sol-gel法制备的Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶的红绿两种上转换发光强度均高于Sol-emulsion-gel法制备的纳米晶。此外,随着泵浦激光电流的增大,Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶的绿色和红色上转换发光强度中均呈现单调递增的状态。

 

关键词:Sol-gel法;Sol-emulsion-gel法;Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3;相结构;形貌;相变过程;上转换发光

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论 - 1 -

1.1 稀土上转换发光材料简介 - 1 -

1.2 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3上转换发光材料研究现状 - 2 -

1.3 Sol-gel和Sol-emulation-gel法制备稀土上转换发光材料研究现状 - 3 -

1.4 本文的研究目的及研究内容 - 3 -

2 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3制备工艺及分析测试方法 - 4 -

2.1 Sol-gel法和Sol-emulation-gel法简介 - 4 -

2.1.1 Sol-gel法的基本原理及特点 - 4 -

2.1.2 Sol-emulation-gel法的基本原理及特点 - 5 -

2.2 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶的制备 - 6 -

2.2.1 TiO2溶胶的制备 - 6 -

2.2.2 Sol-gel法制备Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶 - 6 -

2.2.3 Sol-emulation-gel法制备Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶 - 6 -

2.2.4 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3纳米晶的热处理 - 7 -

2.3 分析测试方法 - 7 -

3 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3上转换发光材料研究 - 9 -

3.1 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3相结构分析 - 9 -

3.2 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3形貌分析 - 9 -

3.3 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3相变过程 - 11 -

3.4 Er3+-Yb3+共掺杂BaTiO3发光特性分析 - 12 -

结    论 - 16 -

参 考 文 献 - 17 -

致    谢 - 18 -

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最新评论
上传会员 桑桑老师 对本文的描述:稀土掺杂上转换发光材料不仅具有化学稳定性非常高、潜在生物毒性较低、光稳定性非常好、发光的寿命较长、带宽发射比较窄等优良的特性,而且由于采用近红外激光作为光源还带来......
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