纳米四氟钆钠掺铕的制备与发光性能研究

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摘要本课题以获得优良形貌的NaGdF4:Eu3+纳米晶体并对其进行性能表征为研究目标，采用水热合成法制备了Eu3+掺杂的NaGdF4纳米晶体，并制备了不同反应时间下NaGdF4:Eu3+纳

米晶体。X射线粉末衍射结果表明，反应温度为180℃时，该纳米晶体呈现六方相；但是反应时间会影响样品的纯度，反应时间长，样品杂质越少；观察TEM照片发现在该温度下，Eu3+掺杂的NaGdF4纳米晶体颗粒分布均匀，呈颗粒状结构，且该温度下所有样品的分散性都很好，颗粒都比较小，反应时间加长，纳米晶体颗粒增大；反应6小时的纳米晶体平均粒径和平均长度在15nm,反应时间在12小时的平均粒径和平均长度在20nm；在荧光光谱图的数据中，反应时间为6个小时，采用自然冷却方式制备的样品的相对荧光强度最强，反应时间为12个小时，采用骤冷方式制备的样品的相对荧光强度最弱。47727

Abstract This work is aim to obtain excellent morphology NaGdF4:Eu3+ nanocrystals and its characterization as a research target，preparation of Eu3+ Doped nanocrystals of NaGdF4 by hydrothermal synthesis,and prepared under different reacted time of NaGdF4：Eu3 + nanocrystals。X-ray powder diffraction results show that when the reacted temperature is under 180 degrees Celsius，The nanocrystals exhibit hexagonal phase;But the reaction time will affect the purity of the sample,long reaction time， fewer impurities in sample；TEM observation photograph was found at the same temperature，Eu3+Doped of NaGdF4 nanocrystals uniform particle distribution，Granular structure,and the lower the temperature of the dispersion of all samples are good，particles are relatively small，the reaction time is lengthened,Nanocrystalline particles is increases；6 hours of nanocrystals’s average particle size and the average length is 15nm，the reaction time in the average particle diameter and average length of 12 hours at 20nm；In the data of fluorescence spectrum，the reaction time was 6 hours，the samples prepared using natural cooling of the relative fluorescence intensity is the strongest，he reaction time was 12 hours，Use of quenched samples prepared，it’s relative fluorescence intensity is weakest。

毕业论文关键词：NaGdF4:Eu3+纳米晶体; 水热合成法; 荧光光谱；X-射线衍射；透射电镜

Key Words: NaGdF4；Eu3+ nanocrystals； Hydrothermal synthesis；Fluorescence Spectroscopy；X- ray diffraction；TEM

1. 引言 4

2. 实验 6

2.1. 材料的制备 6

2.1.1. 试剂 6

2.1.2. NaGdF4:Eu3+纳米晶的制备 6

2.1.3. 仪器 7

3. 结果与讨论 8

3.1. X-射线粉末衍射 8

3.1.1. 水热合成反应的时间对所得产物晶型的影响 8

3.1.2. 冷却方式对所得产物晶型的影响 9

3.1.3. 温度对所得产物晶型的影响 10

3.2. 形貌分析 11

3.3. 发光性能 14

4. 结论 17

5. 参考文献 18

6. 致谢 19

1. 引言

稀土纳米发光材料成为近年世界研究和开发的热点，原因在于稀土离子具有其他元素所不具备的光、电、磁等特性的特殊电子层结构[1-2]。稀土多有4f轨道，当4f电子在不同能级间跃迁，大致经过了能量吸收、传递及最后光发射的阶段，能量的传递是由于激发态的运动。稀土化合物的发光是稀土离子的4f电子在f-f组态或f-d组态之间跃迁，这里具有丰富的能级和电子跃迁的特性，使稀土几乎占据了发光领域的研究[3]。稀土发光材料的吸收能力强、转换率高、有紫外-可见-红外发射、物理性能稳定等优点为高新科技材料领域提供了许多优越性能的发光材料和激光材料，在数码产品、照明、现代通信、医疗、航空航天及国防军事等领域都有着及其重要的应用[4]。