稀土离子掺杂五氟钇钡的合成及发光性能

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摘要：采用水热法在较低温度下合成BaYF5及其参杂不同浓度的稀土离子（Er3+，Yb3+、Er3+,Tb3+ 、Er3+）粉末材料。合成样品后使用扫描电子显微镜(SEM)，粉末X-射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪(PL)等对合成的样品进行表征。结果表明：合成BaYF5及其参杂稀土离子（Er3+,Yb3+、Er3+，Tb3+、Er3+）粉末样品的形貌均不太规则,由许多小的球形颗粒和块状团聚体组成；BaYF5及其参杂稀土离子（Er3+，Yb3+、Er3+, Tb3+、Er3+）发光材料在紫外光的激发下都表现出Y3+的特征发射。49834

毕业论文关键词：发光材料；稀土；掺杂；氟化物

Synthesis and Luminescence Properties of Rare Earth Ions Doped BaYF5

Abstract: The synthesis of BaYF5 was realized by hydrothermal method and doped with different concentration of rare earth ions (Er3+,Yb3+、Er3+,Tb3+、Er3+). The synthesized samples were characterized by scanning electron microscope (SEM), XRD-ray diffraction (X-) and fluorescence spectrometer (PL). The results showed that the synthetic BaYF5 and doped rare earth ions (Er3+,Yb3+、Er3+,Tb3+、Er3+) powder samples have irregular morphology, cmposed of many small spherical particles and aggregate bulk; BaYF5 and doped rare earth ions (Er3+,Yb3+ Er3+,Tb3+、Er3+) luminescent materials showed the characteristic emission of doped ions.

Key Words：Luminescent material; Rare earth; Doping; Fluoride

摘要 1

引言 1

1 实验部分 2

1.1试剂 2

1.2 BaYF5掺杂Er3+的发光粉的合成 2

1.3 BaYF5:25 %Yb3+、2 %Er3+发光粉的合成 3

1.4 BaYF5:Tb3+、Er3+发光粉的合成 3

1.5样品的表征 3

2 结果与讨论 3

2.1 BaYF5掺杂Er3+体系 4

2.2 BaYF5: 25 %Yb3+、2 %Er3+体系 6

2.3 BaEuF5:Tb3+ 、Er3+体系 8

3 结论 9

参考文献 10

致谢 12

稀土离子掺杂五氟钇钡的合成及发光性能

引言

无机氟化物与其他氧化物和有机物相比，具有折射率相对较低，光学透明度高等特点[1]。正是因为如此无机氟化物在我们的生活生产中产生了巨大的影响。如在照明、医疗器械、信息输出等方面都具有广泛的应用[2]。由此可以看出稀土元素所具有的光谱性质是一般的元素所无法相比的，其发光几乎涵盖了整个固体发光的范畴，只要谈到发光，几乎都离不开稀土[2-5]。随着近些年来研究者的辛勤努力与奋斗有关稀土分离、提纯的技术都有所提升。这些技术的提升很好的促进了稀土发光材料的研究和应用[6]。因此，探究掺杂稀土离子的无机氟化物成了现在制备发光材料的重要工作之一[7-9]。稀土元素具有许多独特的物理化学性质，尤其是独特的4f电子层结构使得稀土离子的4f组态中不同能级之间可发生跃迁数目高达数十万多个，使得稀土发光材料的吸收、激发和发射光谱展现出极强的发光特性和光学光谱[10]。常见的稀土发光材料主要有光致发光材料[11]、长余辉发光材料和上转换发光材料等[12]。主要用于照明、军事、医学以及高能物理等领域[13]。Y3+是发光性能相对较好的稀土离子，具有很高的荧光效率，在紫外光的激发下能发射很好的红色荧光，在非线性光学材料、等离子显示屏、光学敏感器件等领域都具有广泛的应用[14]。