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《摻tb稀土硅酸鹽發(fā)光材料制備及性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摻Tb稀土硅酸鹽發(fā)光材料的制備及性能研究PreparationandResearchofPropertiesofTb-AdulteratedRareEarthSilicateLuminescenceMaterials姓名王海燕學(xué)科專業(yè)分析化學(xué)研究方向光分析化學(xué)指導(dǎo)教師光善儀完成時(shí)間2008年5月摘要摘要稀土元素獨(dú)特的4f電子構(gòu)型，使其具有多種優(yōu)越的光學(xué)性能。納米材料具有小尺寸和表面效應(yīng)等特點(diǎn)得到迅速發(fā)展。介孔材料也以其高的比表面，低密度等獨(dú)特性質(zhì)備受人們關(guān)注。本文將稀土元素Tb摻入了硅酸鹽中，并將其分別制備成納米顆粒和介孔材料，進(jìn)而對(duì)它們不
2、同的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，本文主要的工作及結(jié)論如下：3+1．用溶膠-凝膠法制備了納米發(fā)光材料Tb2-xSiO5:Tbx（x=0.05,0.1,0.2,0.4,0.6；也即nY/nTb=39;19;9;4;7/3），并通過FT-IR、XRD、TEM、熒光光譜等方式對(duì)其進(jìn)行了表征。主要研究材料發(fā)光性能與煅燒溫度的關(guān)系，并探討了材料的熒光淬滅濃度。分析結(jié)果顯示：500℃是材料由無定形向晶形轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵溫度；當(dāng)Tb的摻入量為x=0.4，樣品的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大，當(dāng)Tb的摻入量為x=0.6，樣品發(fā)光強(qiáng)度明顯減弱。500℃時(shí)，樣品為小顆粒狀,平均粒徑約為45n
3、m。隨著溫度升高，形貌不規(guī)整程度增加，發(fā)生晶體聚集，并且晶態(tài)的熒光強(qiáng)度比無定形態(tài)晶態(tài)時(shí)顯著增強(qiáng)。晶態(tài)時(shí)樣品的熒光強(qiáng)度隨煅燒溫度的升高而升高，說明Tb處于反演中心格位；而無定形態(tài)時(shí)，熒光強(qiáng)度隨溫度變化趨勢正好與之相反，說明Tb處于無反演中心格位，這是高溫時(shí)晶體缺陷增大造成的。通過XRD發(fā)現(xiàn)，當(dāng)x=0.6時(shí)樣品的晶型發(fā)生了改變，從而使得熒光強(qiáng)度明顯減弱。2．用液晶模板法，以非離子高聚物P123為模板，制備了摻Tb介孔稀土發(fā)光材料，并通過FT-IR、SAXRD、HRTEM和N2的吸附－脫附等溫線、熒光光譜等方式對(duì)其進(jìn)行表征。首先，通過對(duì)反應(yīng)介質(zhì)不
4、同酸度的研究，來優(yōu)化反應(yīng)條件；其次，對(duì)相同稀土摻入量的納米顆粒和介孔材料的熒光性能進(jìn)行了對(duì)比，并且改變Y與Tb的摻雜比例考查了其介孔狀態(tài)和發(fā)光性能的變化。分析結(jié)果顯示：0.3為反應(yīng)體系的最佳PH值，這個(gè)PH值條件下樣品熒光強(qiáng)度最強(qiáng)；經(jīng)過500℃煅燒后，2有機(jī)模板劑去除比較完全；當(dāng)nY/nTb=19時(shí)，材料的BET比表面762.13m/g，平均孔徑為4.18nm，孔徑分均勻而有序，發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)。關(guān)鍵詞：Tb，熒光，納米顆粒，介孔材料I安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文摻Tb稀土硅酸鹽發(fā)光材料的制備及性能研究AbstractRareearthelementa
5、rywithparticular4felectronicconfigurationshowsgoodopticalproperty.Nanomaterialsarerapidlydevelopedowingtotheirspecialpropertiessuchassmallsizesandhighsurfaceeffect,etc.Themesoporousmaterialshaveattractedresearchers’greatattentionbecauseoftheirlargesurfaceareaandlowdensity.
6、Thisthesisputsforwardthenewmethodtopreparenanopaticlesandmesoporousmaterialsbydopingrare-earthelementTbintosilicate,bywhichtheirdifferentopticalpropertiescanbedeeplystudied.Thethesisdrawsthefollowingconclusions:3+1.NanoluminescencematerialsTb2-xSiO5:Tbx（x=0.05,0.1,0.2,0.4,
7、0.6）werepreparedbysol-gelmethodandcharacterizedbyFT-IR,XRD,TEM,andfluorescencespectra.Therelationsbetweenluminescenceproperties,calcinedtemperatureandextinguishedconcentrationswerecarefullystudied.Theresultsoshowedthat500Cwasthekeytemperatureatwhichmaterialswasconvertedfro
8、mamorphousstatetocrystalstate.SimultaneouslyitisfoundthatwhentheTbdopingconcentrationwasa
