稀土掺杂钨钼酸盐荧光粉的合成及其性能研究

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钨钼酸盐由于发展前景广阔,被广泛用于电致发光、光致发光和光催化等诸多领域。它是一类很有前途的无机功能材料,开发性能优良的钨钼酸盐成为材料工作者们的共同实现的目标。就目前而言,钨钼酸盐的研究大都集中在激光器件的单晶上,而对于小尺度的钨钼酸盐晶体的研究报道却较少,所以本文合成了稀土掺杂的NaLu(WO4)2、NaLu(MoO4)2和NaGd(WO4)2晶体,并进一步探究了它们的光学性能。  本研究主要内容包括:⑴采用微乳液法制备了NaLu(WO4)2-x(MoO4)x:8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)/y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)系列荧光粉。XRD表明所制备的NaLu(WO4)(MoO4):8%Eu3+荧光粉为单相。NaLu(WO4)2-x(MoO4)x:8%Eu3+(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)荧光粉在Mo/W比达到1:1(x=1)时发光强度最大。对NaLu(WO4)(MoO4):y%Eu3+,5%Tb3+(y=1,3,5,7,9)荧光粉而言,当y=7和9时正好落入白光区,从达到了光色可调的目的,同时可以观察到Tb3+到Eu3+有效能量转移;⑵采用水热法制备了NaGd(WO4)2:Ln3+(Ln=Ce,Tb/Tb,Dy)荧光粉。讨论了柠檬酸三钠的掺入量、水热反应时间以及温度对产物形貌和发光的影响,并且对产物的生长机理做了研究。结果表明,当柠檬酸三钠的量为0.05 mmol、反应温度为180℃和反应时间为24 h时形成规则的梭子状晶体。调节Tb3+、Dy3+的掺杂比例,Tb3+的最佳掺杂浓度为5%,Dy3+的最佳掺杂为1.5%;⑶通过低温水热法,以离子液体/油酸两相体系为表面活性剂辅助合成了碱金属-稀土钨酸盐骨头棒状晶体。改变反应温度,反应时间以及离子液体/油酸两相体系的比值,研究了骨头棒状的碱金属-稀土钨酸盐的形成过程。同时研究了Yb3+,Er3+/Yb3+,Tm3+和Yb3+,Ho3+双掺杂的NaLu(WO4)2体系的上转换荧光性质,在980 nm激光的激发下,分别发射出较强的绿色、蓝色和黄色荧光。改变Yb3+,Ho3+,Tm3+三掺的NaLu(WO4)2体系中Ho3+离子的浓度,可以获得从白光发射到黄光发射的光色可调的上转换荧光。
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