2016年-稀土掺杂钒酸盐发光材料的制备与表征
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稀土掺杂铝酸锶发光材料的制备分析及性能研究
白智韬;赵文广;赵永旺;安胜利
【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》
【年(卷),期】2012(031)003
【摘要】以铝酸锶为基质材料,用燃烧法与溶胶凝胶法,两种还原方法制取了掺杂铕的发光材料,并对其不同方法制取过程中的条件及对掺杂稀土激活剂的材料的发光性能进行了对比研究.制备出的SrAl2O4:Eu2+(CO(NH2)2还原)/Eu2(H2还原)发光材料属于SrAl2O4单斜晶系晶体结构;激发光谱是位于峰值335,370 nm的宽带谱;发射光谱是峰值位于510,556 nm的宽带谱.
【总页数】5页(P257-261)
【作者】白智韬;赵文广;赵永旺;安胜利
【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010
【正文语种】中文
【中图分类】O482.31
【相关文献】
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立新;高英俊;孙大可
3.PP/稀土铝酸锶发光材料的制备及性能研究 [J], 田银彩;王延伟;迟长龙;杨秀琴;饶杰元
4.稀土掺杂的笼状结构铝酸盐发光材料的制备及发光性能 [J], 夏维涛;李莎;曹亚娟;杨天林
5.PMMA/硅铝包覆铝酸锶复合发光材料的制备和发光性能 [J], 罗勇悦;彭蕾蕾;淡宜;杨明娇;邹江鹏;张立;赵昆
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稀土上转换发光氟硅酸盐微晶玻璃研究进展
卢小送;王慈;高志刚;任晶
【期刊名称】《发光学报》
【年(卷),期】2022(43)11
【摘要】稀土上转换发光氟硅微晶玻璃是指稀土掺杂氟化物纳米晶与硅酸盐玻璃复合的发光材料,结合了氟化物晶体发光效率高与硅酸盐玻璃易加工和稳定性高的优势,在固体激光器、固态照明、光学编码防伪、光学测温等领域具有重要的应用前景,是无机发光材料中的研究热点。
本文从含二元和三元氟化物纳米晶氟硅微晶玻璃上转换发光性能和应用研究两方面入手,介绍了该类材料的发展历程和研究现状,对比了不同组分、不同掺杂模式、不同晶体结构纳米晶上转换发光性能的差异,指出了目前研究中存在的问题,并对未来发展前景进行了展望。
希望本文能为今后稀土上转换发光氟硅微晶玻璃的研究提供一定的实验参考。
【总页数】21页(P1758-1778)
【作者】卢小送;王慈;高志刚;任晶
【作者单位】江苏师范大学物理与电子工程学院;哈尔滨工程大学物理与光电工程学院;泰山学院物理与电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.71;TB332
【相关文献】
1.上转换发光氧氟微晶玻璃的研究进展
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4.980 nm半导体激光器激发下Er^(3+),Yb^(3+)共掺杂氟氧化物微晶玻璃的上转换发光
5.Er^(3+),Yb^(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光的研究
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稀土掺杂多模态发光材料的制备及防伪应用稀土掺杂多模态发光材料的制备及防伪应用前言随着科学技术的快速发展,新材料的研究和应用不断涌现。
稀土掺杂多模态发光材料作为一种新型材料,具有优异的光学性能和广泛的应用前景。
本文将介绍稀土掺杂多模态发光材料的制备方法,并探讨其在防伪应用中的潜力。
1. 稀土元素及其发光特性稀土元素是指在化学元素周期表中的镧系元素,包括15个元素,从镧(La)到镱(Lu)。
稀土元素具有独特的能级结构和发光特性,可以在可见光波段和紫外光波段发射出特定波长的光。
由于稀土元素的光谱特性与其原子结构密切相关,因此通过控制稀土元素的添加量和配比,可以实现不同波长的发光。
2. 多模态发光材料的制备方法2.1 溶液法溶液法是一种常用的多模态发光材料制备方法。
通常采用化学还原法或水热法将稀土元素的溶液与其他成分的溶液混合,通过调节反应条件(如温度、pH值等)和配比(如稀土元素浓度、添加剂浓度等),可以实现多模态发光材料的制备。
溶液法具有简单、高效的特点,可以实现大规模制备,适用于工业化生产。
2.2 固相法固相法是一种通过固相反应将稀土元素和其他成分的粉末混合,然后进行高温烧结得到多模态发光材料的制备方法。
此方法通常需要较高的制备温度和较长的制备时间,但可以实现较高的晶格质量和光学性能,适用于制备需要较高质量的多模态发光材料。
3. 多模态发光材料在防伪应用中的潜力多模态发光材料具有丰富的光学特性和发光波长可调节性,可应用于多种领域,如生物医学、信息显示和安全防伪等。
其中,在防伪应用中,多模态发光材料具有独特的优势。
3.1 发光波长可调节性多模态发光材料可以通过调节稀土元素的配比和添加剂的种类,实现不同波长的发射。
这使得多模态发光材料可以应用于各种不同的防伪标志或标签中,以提高产品的防伪性能和独特性。
3.2 多模态发光特性多模态发光材料可以实现不同的发光模式,如可见光和紫外光发射等。
这些不同的发光特性可以用于设计复杂的防伪标志,并提供多重防伪层次,增加产品的安全性和可追溯性。
第48卷第5期2020年5月硅酸盐学报Vol. 48,No. 5May,2020 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.20190532 稀土离子掺杂钒酸铋纳米晶的制备、晶体结构特征及光谱性质廖蕊,黄鹤燕,李园利,潘小琴,郭宝刚,李同彩,张行泉,刘海峰,谢瑞士(西南科技大学生命科学与工程学院,核废物与环境安全国防重点学科实验室,分析测试中心,四川绵阳 621010)摘要:采用化学溶液法合成了不同稀土离子(Nd3+、Y3+、Eu3+)掺杂的BiVO4纳米晶。
利用X射线衍射分析、扫描电子显微分析、能量色散X射线光谱、Fourier红外光谱、Raman光谱、紫外‒可见光漫反射光谱以及荧光光谱研究了样品的物相、晶体结构、成分、形貌、局部结构、表面化学和光谱性质。
结果表明:不同离子掺杂的BiVO4样品尺寸处于纳米尺度,不同离子掺杂的BiVO4纳米晶具有四方相晶体结构,这些纳米晶呈现出清晰的轮廓及规则的形貌,表明得到的纳米晶具有较好的结晶性能,且表现出一定程度的晶格畸变。
在247、367、763、855 cm−1附近出现的掺杂BiVO4纳米晶的拉曼峰,与四方相BiVO4结构的振动频率相吻合。
紫外‒可见光漫反射光谱表明,随着掺杂离子的引入,BiVO4纳米晶样品内部电子结构发生了变化,BiVO4、Eu:BiVO4、Y:BiVO4和Nd:BiVO4纳米晶的禁带宽度,分别为2.50、2.74、2.90、2.94 eV,说明通过掺杂不同离子可以调控半导体纳米晶的禁带宽度。
光致发光谱表明,Eu:BiVO4纳米晶的发光峰具有最低的强度,说明Eu:BiVO4纳米晶具有最低的电子空穴复合效率,暗示该纳米晶具有较高的光催化活性。
Y:BiVO4纳米晶的发光峰强度最高,表明该半导体纳米晶的电子空穴复合效率最高。
关键词:化学溶液法;钒酸铋;掺杂纳米晶;晶体结构;光谱性质;稀土离子中图分类号:O649.1; O433.4 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2020)05–0739–06网络出版时间:2020–03–06Preparation, Crystal Structure and Spectral Properties of Bismuth Vanadate NanocrystalsDoped with Rare Earth IonsLIAO Rui, HUANG Heyan, LI Yuanli, PAN Xiaoqin, GUO Baogang, LI Tongcai, ZHANG Xingquan, LIU Haifeng, XIE Ruishi (School of Life Science and Engineering, Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory,Analytical and Testing Center, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, Sichuan, China) Abstract: Different rare earth ions (i.e., Nd3+, Y3+, Eu3+) doped BiVO4 nanocrystals were synthesized by a chemical protocol method. The phase composition, crystal structure, morphology, local structure, surface chemistry and spectral properties of the nanocrystal samples were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, ultraviolet-visible diffusion reflective spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The results show that the sizes of different ion-doped BiVO4 crystals are in nanoscale, the BiVO4 nanocrystals doped with different ions have a tetragonal crystal structure. and the obtained nanocrystals have regular morphologies and clear profiles, indicating that the obtained nanocrystals have a good crystallization performance and exhibit a certain degree of lattice distortion. Raman peaks of doped BiVO4 nanocrystals appear at about 247, 367, 763 and 855 cm−1, which are consistent with the characteristic vibration frequencies of BiVO4 structure with tetragonal phase. UV-visible diffuse reflectance spectrum shows that the internal electronic structure of the BiVO4 nanocrystals changes after doping ions, the band gap energies of BiVO4, Eu:BiVO4, Y:BiVO4 and Nd:BiVO4 nanocrystal are 2.50, 2.74, 2.90 and 2.94 eV, respectively, indicating that doping different ions could regulate the band gap of the semiconductor nanocrystals. Based on the results by photoluminescence spectroscopy, the minimum luminescence intensity of Eu:BiVO4 nanocrystals is obtained, showing the minimum electron hole recombination efficiency, which is suggested that the Eu:BiVO4 nanocrystals has higher photocatalytic activity. The maximum luminescence intensity of Y:BiVO4 nanocrystal is obtained,收稿日期:2019–07–01。
专利名称:下转换发光材料的制造方法
专利类型:发明专利
发明人:宋超,郑桦,黄锐,郭艳青,王祥,宋捷,林圳旭,张毅,李洪亮
申请号:CN201610859661.9
申请日:20160927
公开号:CN107868941A
公开日:
20180403
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种下转换发光材料的制造方法,形成步骤包括:步骤一、提供多靶磁控溅射设备;步骤二、安装多个靶材,靶材根据所要形成的稀土掺杂氧化物进行选取,稀土掺杂氧化物的基质材料为稀土钒酸盐或稀土铌酸盐,靶材包括:基质材料对应的基质稀土氧化物靶、氧化钒靶或氧化铌靶,稀土掺杂材料对应的掺杂稀土靶;步骤三、将衬底放入到共溅射反应室的基片座上;步骤四、将对共溅射反应室进行抽真空;步骤五、通入溅射气体并进行衬底温度为室温~400摄氏度的溅射工艺在衬底表面形成所述稀土掺杂氧化物。
本发明能在较低温度下实现材料的大面积生长,能与微电子工艺技术相兼容,工艺简单、成本低,并能有效的与太阳能电池的制备过程相结合。
申请人:韩山师范学院
地址:521041 广东省潮州市湘桥区桥东韩山师范学院
国籍:CN
代理机构:上海浦一知识产权代理有限公司
代理人:郭四华
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稀土掺杂钒酸盐发光材料的制备与表征
一、实验目的
1.熟悉燃烧法制备发光材料的过程
2.熟悉马弗炉的使用
3.掌握材料的测试表征方法
二、实验仪器及原料
1.仪器:电子天平,磁力搅拌器,马弗炉,激光粒度分析仪,X-射线衍射仪,扫
描电子显微镜。
2.原料:稀土氧化物RE2O3,金属硝酸盐,偏钒酸铵,硝酸,柠檬酸,蒸馏水等。
三、实验原理
本实验采用的实验方法为燃烧法。
燃烧法是指通过前驱物的燃烧合成材料的一种方法。
当反应物达到放热反应的点火温度时,以某种方法点燃,随后的反应即由放出的热量维持,燃烧产物就是拟制备的材料。
其主要原理是将将反应原料制成相应的硝酸盐,加入柠檬酸(还原剂)作为燃料,在一定的温度下加热几分钟,经剧烈的氧化还原反应,溢出大量的气体,进而燃烧,几十秒后即得到泡沫状材料,不结团,易粉碎。
用燃烧法合成发光材料具有相当的适用性,燃烧过程产生的气体还可充当还原保护气氛,并且可有效降低炉温,是一种很有意义的高效节能合成方法。
本实验主要化学反应方程式如下:
M n++C6H8O7→C6H6O7M+nH+
2NH4VO3+2C6H8O7→V2O5+2(NH4)C6H7O7+H2O
V2O5+2C6H8O7+2(NH4)C6H7O7+8.5O2→2(NH4)(VO)C6H5O7+12CO2↑+10H2O
3C6H6O7Sr+2(NH4)(VO)C6H5O7+23O2→Sr3(VO4)2+30CO2↑+2NH3+15H2O
四、实验步骤
1.称取适量的稀土氧化物,加入少量的硝酸,制成稀土硝酸盐溶液;
2.蒸发去除过量的硝酸,得到稀土硝酸盐晶体;
3.按化学计量比称取一定量的金属硝酸盐和柠檬酸,加入到稀土硝酸盐晶体中;
4.加入适量的蒸馏水,配成硝酸盐溶液;
5.按照化学计量比称取一定量的偏钒酸铵,加入到上述溶液中;
6.将上述溶液置于恒温磁力搅拌器上加热、搅拌一定时间,得到深蓝色凝胶;
7.将得到的蓝色凝胶转移到刚玉坩埚中,然后置入升到预定温度的马弗炉中,在一定温度下焙烧一定的时间,得到稀土掺杂钒酸盐发光材料样品。
8.整理实验器材,打扫实验室卫生,结束实验。
五、实验数据及结果
六、实验表征与讨论
本实验采用激光粒度分析仪测定产物的粒度分布,用X-射线衍射仪测定其物相,用SEM测定其形貌。
实验规范
一、实验报告正文应包括以下内容:实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验条件、实验过程、实验内容、实验数据、结果分析和问题讨论。
实验报告的书写规范要求:
1.实验名称:要求写明全名。
2.实验目的:具体目的。
3.实验内容:本次实验具体要研究的内容及所要解决的问题。
4.实验原理:根据实验的目的和内容,以便实验结束后数据的分析和统计,有利于得到科学客观的实验结论。
5.实验日期:本次实验的年、月、日、时。
6.实验条件:实验室的温度等。
7.实验材料:所用试剂等的名称、来源、厂家、批号、规格等,应保留称量的原始记录纸,并贴在实验记录本上。
所使用的仪器、设备的名称、厂家、出厂日期、生产批号、规格型号。
8.实验过程:详细记录本次实验过程中所出现的具体情况及所观察到的反应过程。
需保留所有的原始记录于实验记录本上。
9.实验结果:详细记录实验所获得的各种实验数据及反应现象,并做简要分析。
不得在实验记录本上随意涂改实验结果。
10.实验讨论:对本次实验结果进行分析、讨论,详细说明在实验过程中所发现的问题及解决的方法,为下一步的实验制定实施方案。
11.实验人签名。
二、应备有专用的实验记录本,在实验过程中认真操作,仔细观察,实事求是地
做好原始记录,作为撰写实验报告的主要依据。
实验记录的书写规范要求:
1.实验记录本或记录纸应保持完整,不得缺页或挖补。
2.实验记录应用字规范,字迹工整,须用蓝色或黑色字迹的钢笔或签字笔书写。
不得使用铅笔或其它易褪色的书写工具书写;实验记录应使用规范的专业术语,计量单位应采用国际标准计量单位,有效数字的取舍应符合实验要求;常用的外文缩写(包括实验试剂的外文缩写)应符合规范,首次出现时必须用中文加以注释;属外文译文的应注明其外文全名称。
3.实验记录不得随意删除、修改或增减数据。
4.实验记录必须做到及时、真实、准确、完整,防止漏记和随意涂改。
严禁伪造和编造数据。
5.实验记录应妥善保存,避免水浸、墨污、卷边,保持整洁、完好、无破损、不丢失。
6.实验过程中应详细记录实验过程中的具体操作,观察到的现象,异常现象的处理,产生异常现象的可能原因及影响因素的分析等。
7.实验结果记录应准确、真实。
详细记录计量观察指标的实验数据和定性观察指标的实验变化;每次(项)实验结果应做必要的数据处理或统计分析,或实验结果分析,并有明确的文字小结。
8.实验记录中应记录所有参加实验的人员;每次实验结束后,应打扫实验室并将物品清洗干净后摆放回原位。