Tb(3+)掺杂CePO_4花状团簇的控制合成及发光性能
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本工作在无模板 条件 下采 用水热 法合成 了由直径 为 8 O
引 言
稀土磷酸盐纳米材料有较 高的量 子效率 、高化学稳 定性 以及 低毒性 ,已经 被广泛地 应用 在各种 照明 、显示 、信 息存 贮放 大 、医学诊断 和生 物荧 光探针等 各个领 域 , 并 向其 他高 科技 领域 扩展[ 1 ] 。 作 为绿粉而言 , T 激 活的磷酸盐体 系与 Mn z 激 活 的硅 酸盐 、铝酸盐体 系相 比,具有较 短的余辉 『 2 ] , 适应 人的感光视觉系统 。因此 , Tb 抖激 活的磷 酸盐体 系是等 离子平板显示 器 ( P D P ) 用很好的候选材料 [ 3 ] 。 近1 O年来 ,通过 多种方 法制备 出 了各 种形貌 的磷 酸铈 及其掺杂 纳米材料 : 用共沉 淀法合成 了 L n P 0 4: RE s ( L n —
L a ,G d ; RE =E u , Tb和 C e ) 纳米颗 粒E ;用 溶胶一 凝 胶法
~
9 O n m、 长度 为 1/ z m 的纳米线组成直径约 2 ~3 m 的 C e —
P 04: Tb花状团簇 。 探 讨 了花 状团簇 生长过 程及 T b 件 掺杂 浓度对其发光强度 的影 响。
第3 3 卷, 第l 期 2 0 1 3年 1月
光
S p e c t r o s c o p y a n d S p e c t r a l An a l y s i s
谱
学
与
光
谱
分
析
Vo 1 . 3 3, No . 1 , p p 2 7 — 3 0
J a n u a r y ,2 0 1 3
谱分析 了产物 的相结构 、晶粒尺寸 、形貌及发光性 能 。当 C e 3 / Tb 3 摩 尔 比为 0 . 8 5 0: 0 . 1 5 0时 , T b 件在 过 量的磷酸体系 中诱导纳米线 组装 生长成花状团簇 。发现反应 物 Ce 3 / Tb 件 摩尔 比和磷酸浓 度影 响产物形 貌
0 . 9 5 0 :0 . 0 5 0 ;0 . 9 0 0 :0 . 1 0 0 ;0 . 8 5 0 :0 . 1 5 0; 0 . 8 0 0 :
合 成 了高 比表面 积的 C e P O 4纳米 颗粒E 阳;用 微乳 液法 制备 了C e P O 4: Tb纳米线[ 9 ] ;用 有机 酸和有机胺 控制 阴离 子反
T b 3 + 掺杂 C e P O 4 花状 团簇 的控 制 合成 及发 光 性 能
宝金荣 , 朱晓伟 , 金淑新 ,吕 跃 ,熊利超 , 李 常福 , 李文先
1 .内蒙古大学化学化工学院 , 内蒙古 呼和浩特 2 .内蒙古医学院 , 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 2 1
摘
要 在无模 板条件下 , 通过调节 T b 。 的浓度水热法控制合成 了 C e P O4: T b花状 团簇 。 花状团簇由直径
为8 0  ̄9 0 m 、 长度 约为 1 , u m 的纳米线组成 。 利用 x射线衍射 ( X R D) 、 场发射扫描 电镜 ( F E - S E M) 和荧光光
法成 功合成 了 R E P O4 ( R E— L a ,C e ,P r ,E u ,Tb ) 纳 米 线/ 棒r 1 l ’ 他 ] 。 另外 以 E DT A - 2 Na 或 Na z H2 L ( L 4 一 =C H2 C O 0) 2 N
热釜 中,水热 釜置于恒温烘箱中在 1 0 0℃进行恒温加热 8 h 。 之后将水热釜 自然冷却至 室温 , 产物用蒸馏水 和无 水乙醇各
洗涤三次后 8 O℃干燥 8 h得到 白色粉末 。
低。
关键词
C e P O : Tb ; 花状 团簇 ;水热合成 ;发光
文 献 标 识 码 :A D OI :1 0 . 3 9 6 4 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 0 5 9 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 2 7 — 0 4
中图 分 类 号 :O 6 1 4 . 3
应速度 , 合成 了单斜结 构和 四方 结构 的不 同形貌 ( 纳米 多面
0 . 2 0 0 ; 0 . 5 0 0: 0 . 5 0 0 ; 0 . 0 0 0: l _ 0 0 0准确量 取其硝 酸盐 C e ( N Os ) 。 和 Tb ( NO s ) 。 溶 液混合 均匀 , 将 混合溶 液在搅 拌 的
状态下加 入 到一 定 浓 度 的 H。 P 0 4溶 液 中 ,使 反应 体 系 中 P 0 i/ C 将 混合溶 液转 入 5 O mL水
体, 纳米棒 ,纳 米 线) 的单 分 散 R E P O4 ( R E=L a ,E u ,Tb , Y,Ho ) ,L a P O 4: C e: Tb和 R E P O 4:E u化合 物[ 1 ; 水 热
的控制合成 。 并推测 了花状 团簇 的生长机制 。 产物 C e P 0 4: T b的荧光性 质测试表 明 , 当c e 3 / T b 。 摩尔 比 为o . 8 5 0: 0 . 1 5 0时,所合成的花状 团簇 的发射强度达 到最大值 , Tb 抖 的掺入量继续增加其 发光强度迅速 降
1 实验部分
1 . 1 样 品 制 备
将T b 07 溶于硝酸 中制成相应 的 T b ( N O。 ) 。・6 Hz O 晶 体 。准称取一定 质 量 的 C e ( NO ̄ ) 3・6 H2 O和 T b ( NO 3 ) 3・ 6 H2 O固体配成浓度分 别为 0 . 1和 0 . 0 1 oo t l ・ d m_ ” 的溶 液。 按C e 件 :T 。 卜化 学 计 量 比 ( 摩 尔 比) 为 1 . 0 0 0 :0 . 0 0 0 ;