导读:本文包含了金属离子共掺杂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光谱学,碱土金属离子掺杂,Ca12Al14O32F2
金属离子共掺杂论文文献综述
陈彩花,杨国辉,蒙丽丽,张丽霞,梁利芳[1]（2017）在《碱土金属离子共掺杂对铕离子在Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2中发光性能的影响》一文中研究指出采用高温固相还原法合成Ca_(12-x-y)M_xAl_(14)O_(32)F)2∶yEu(M=Mg,Sr,Ba)体系荧光粉,分别采用X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪测试其物相及荧光性能,通过掺杂碱土金属离子可以调整Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2∶Eu~(3+)/Eu~(2+)的组成和结构,进而影响Ca_(12-x-y)M_xAl_(14)O_(32)F_2∶yEu的发光性能。研究结果表明:在Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2∶Eu中掺杂一定浓度的Mg~(2+)不利于Eu~(3+)的还原,掺杂一定浓度的Sr~(2+)或Ba~(2+)有利于Eu~(3+)的还原;通过改变碱土金属离子的掺杂浓度调节Eu~(3+)和Eu~(2+)的浓度比,可以调整蓝光发射和红光发射的强度比,进而使发光颜色从蓝色变为淡紫色,再变为蓝绿色。(本文来源于《光学学报》期刊2017年10期）
付兵[2]（2017）在《几种金属离子共掺杂LnPO_4荧光材料的制备与性能》一文中研究指出纳米荧光材料因其具有诸多特殊的性能而被广泛应用于各种发光器件的原材料。在众多的纳米荧光材料中,以稀土掺杂正磷酸盐纳米荧光材料在紫外光及真空紫外光的激发下具有较优的发光性能,而且在恶劣的工作环境下具有很好的化学稳定性和热稳定性使其可作为荧光材料的基质而被广泛研究和应用。发展制备条件温和的新合成方法,以制备出特定尺寸、形貌和荧光性能优异的稀土纳米荧光材料,并探索其物相结构、晶粒尺寸、形貌以及荧光性能的关系,最终实现四方磷钇矿结构的正磷酸盐荧光材料的工业应用具有重要意义。本文以碱土金属离子或过渡金属离子和稀土金属离子共掺杂稀土正磷酸盐LnPO_4:RE~(3+),Mn~+(Ln=Y,La;RE=Tb~(3+),Eu~(3+);Mn~+=Mg~(2+),Ba~(2+),Ca~(2+),Sr~(2+);Cd~(2+),In~(3+),Mn~(2+))荧光材料为研究对象,利用水热合成方法,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光分光光度计(FL)等对产物的物相结构、尺寸、形貌和荧光性能进行表征分析,并研究了制备工艺条件、碱土金属离子或过渡金属离子的掺杂量等对稀土正磷酸盐荧光材料的物相结构和光学性能的影响。通过系统的实验研究工作,取得了一些创新性的成果。建立了水热法合成碱土金属离子共掺杂YPO_4:1 at%Tb~(3+)荧光材料的路线,考察了水热法合成工艺条件如反应体系pH、水热反应温度、水热反应时间和碱土金属离子(Mg~(2+)、Ba~(2+)单掺杂和Mg~(2+),Ba~(2+)共掺杂)的掺杂量等对产物物相结构和荧光性能的影响,发现反应体系pH、水热反应温度、水热反应时间和碱土金属离子的掺杂量等对产物的物相结构以及荧光性能都具有重要的影响作用。通过XRD和FL分析结果表明在反应体系pH调节为6、水热反应温度为140 oC、水热反应时间为24 h时所合成样品具有较优的荧光性能。并采用水热法合成了系列Mg~(2+)、Ba~(2+)单掺杂和(Mg~(2+),Ba~(2+))共掺杂的YPO_4:1 at%Tb~(3+)荧光材料,并对样品的物相结构和荧光性能进行研究。结果表明,少量Mg~(2+)、Ba~(2+)单掺杂和(Mg~(2+),Ba~(2+))共掺杂YPO_4:1 at%Tb~(3+)对其物相结构没有明显影响,均可获得纯相四方相磷钇矿结构的YPO_4晶体;当碱土金属离子掺杂量高于一定量时则可观察到明显的杂质相衍射峰,同时归属于YPO_4的衍射峰强度也明显减弱,但其样品的主要物相依然为四方磷钇矿结构(空间群I41/amd)的YPO_4晶体。采用水热法成功合成出了纯相的单斜晶系独居石结构的Ca~(2+)、Sr~(2+)单掺杂和(Ca~(2+),Sr~(2+))共掺杂LaPO_4:1 at%Eu~(3+)纳米晶体。系统地探究了合成工艺条件如反应体系的pH、水热反应温度和碱土金属离子(Ca~(2+)、Sr~(2+)单掺杂和Ca~(2+),Sr~(2+)共掺杂)的掺杂量等对其物相结构和荧光性能的影响。通过合成样品XRD和FL结果分析表明反应体系pH调节为2和水热反应温度为140 oC所合成样品具有较优的物相结构和荧光性能;通过上述的工艺条件系统地合成出的样品均为单斜晶系的LaPO_4晶体结构。采用水热法合成系列不同掺杂量的Cd~(2+)或In~(3+)掺杂YPO_4:5 at%Tb~(3+);Mn~(2+)掺杂YPO_4:5 at%Eu~(3+)荧光材料,并探讨了过渡金属离子掺杂量对样品的物相结构及荧光性能的影响。通过对样品的物相结构和荧光性能表征,结果表明,少量过渡金属离子掺杂YPO_4:5 at%Tb~(3+)和YPO_4:5 at%Eu~(3+)对磷酸钇的物相结构没有明显的影响,均可以获得纯相四方磷钇矿结构的YPO_4晶体;但对其荧光性能影响较为显着。光致发光光谱分析发现所合成样品的激发光谱和发射光谱均由相似的属于Tb~(3+)和Eu~(3+)的谱带构成,各谱带相对强度随过渡金属离子掺杂量的增加先增强后减弱,其中Cd~(2+),In~(3+)和Mn~(2+)的掺杂量分别为1.5 at%、1.5 at%、和0.5 at%时,所制备的YPO_4:RE~(3+),Mn~+(RE=Tb~(3+),Eu~(3+);Mn~+=Cd~(2+),In~(3+),Mn~(2+))样品均具有相对最强的Tb~(3+)和Eu~(3+)特征峰,并对少量Cd~(2+),In~(3+)和Mn~(2+)离子掺杂促进Tb~(3+)和Eu~(3+)荧光增强的原因进行了讨论分析。(本文来源于《贵州师范大学》期刊2017-05-25）
刘尉杰,郑会元,朱国斌,曲群婷,郑洪河[3]（2016）在《金属阳离子共掺杂制备快离子导体复合LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的材料》一文中研究指出【引言】高性能5V级LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的制备和优化是下一代高比能锂离子电池的未来发展方向之一,我们课题组围绕金属离子共掺杂制备快离子导体复合LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的材料的研究方面,以往的工作中遇到了二个突出问题,一是共掺金属阳离子在烧结过程中快离子导体相的生长难度大的问题,特别是当共掺杂金属阳离子在体系中含量低时,由于离子间扩散距离较长,LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4体相内部难以生长成为所需要的快离子导体(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
刘尉杰,石强,高天,郑洪河,曲群婷[4]（2016）在《金属阳离子共掺杂制备快离子导体复合尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料》一文中研究指出【引言】尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料具有高放电容量和放电电压,是最有希望的下一代锂离子电池正极材料。然而,由于材料内部锂离子迁移率低和Mn~(3+)干扰,这种材料的倍率性能和长期循环性能欠佳。本文通过金属阳离子共掺杂制备快离子导体复合尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料,利用金属掺杂稳定晶格结构,消除Mn~(3+)干扰,同时优选合适的共掺杂元素生成锂离子快离子导体,提高锂离子在其中的扩散速率,实现掺杂元素的双功(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
刘尉杰,郑会元,朱国斌,曲群婷,郑洪河[5]（2016）在《金属阳离子共掺杂制备快离子导体复合LiNi_(0.5)Mn)_(1.5)O_4的材料》一文中研究指出使用喷雾热解法和固相法制备了金属阳离子共掺杂快离子导体复合尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的材料,比较了Li_(0.5)La_(0.5)TiO_3(LLTO)和Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)两种快离子导体复合的情况,通过结构分析、电镜分析、阻抗分析和电化学性能对比研究发现,LLZO可以在900℃条件下与尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4相同时生长,生成的LLZO的电导率可以达到10~6mS/cm,远高于尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的10~(-13)mS/cm的水平,且LLZO相可以均匀的分散在(本文来源于《第叁届全国储能科学与技术大会摘要集》期刊2016-10-21）
唐静,陈力,谢婉莹,刘玮洁,黄宇欣[6]（2016）在《3d~5金属离子共掺杂NaYF_4:Yb,Er纳米晶的上转换发光》一文中研究指出采用水热法制备了Mn~(2+)/Fe~(3+)共掺杂的NaYF_4上转换纳米晶,通过改变掺杂浓度来调控晶相、晶粒尺寸以及上转换荧光发射强度。以Fe~(3+)共掺杂的上转换纳米晶为晶核,通过改变反应时间来调控SiO_2壳厚度,观察到上转换荧光发射强度在反应4 h的条件下出现最大值。Mn~(2+)/Fe~(3+)共掺杂的上转换纳米晶样品整体上转换荧光强度分别提高到3.7倍和4.5倍,同时Fe~(3+)共掺样品的红色上转换荧光增强近7倍。基于近红外980 nm激光激发下的稳态光谱研究,提出Yb~(3+)-过渡族离子和Er~(3+)之间的能量传递以及晶场对称性的改变引起了这种增强效应,随着过渡族离子掺杂浓度的增加,过渡族离子之间的交换相互作用导致上转换荧光的猝灭。(本文来源于《发光学报》期刊2016年09期）
李泽演[7]（2016）在《碳与金属离子共掺杂TiO_2的第一性原理研究》一文中研究指出掺杂作为TiO2改性的一种方式,能有效地增强TiO2的光催化性能、并拓宽TiO2的光吸收范围。但由于掺杂元素在TiO2中可能有多种存在方式,在掺杂浓度较大或共掺杂的情况下,由于实验条件复杂多变、评价标准不统一,因此通过实验解释掺杂改性的机理往往存在不一致。随着量子化学以及计算机科学的发展,材料计算在研究掺杂机理方面的优势越来越明显,并且,材料计算不但能够合理的解释实验现象,并且能够有效的预测材料性能。本文采用第一性原理计算的方法,通过研究碳元素掺杂及碳与其他元素共掺杂锐钛矿TiO2的晶体结构、电子结构等性质,揭示了碳掺杂TiO2的改性机理,得到以下结论：(1)C原子以不同形式掺杂进入TiO2内对电子结构和能带结构将会产生不同的影响,这是由于碳杂质与周围原子的相互作用不同所导致的。但所有掺杂模型在费米能级附近总会产生一个杂质态。在C掺杂浓度较高的情况下,C原子在TiO2中更趋向于以形成碳碳键的形式存在。(2) Cr/Mo/W体系与C元素的共掺杂能有效提高光催化反应的效率,这是由于这些杂质与碳杂质之间存在电荷补偿所引起。与此同时,Cr/Mo/W体系与C元素的共掺杂能够有效降低TiO2的导带电位。(3)通过不同主族杂质与碳共掺杂的理论计算对比,发现同一主族的元素掺杂对TiO2能带结构、电子结构等性质的影响是相似的,并且原子序数越小的元素,对能带结构、电子性质的影响越明显；(4)总结本文不同杂质与碳共掺杂的理论计算结果,得出如下规律：共掺杂具有补偿机制和协同作用,核外电子数增减数一致的元素的共掺杂组合对光催化效果的影响是最有利的。本文的创新点主要体现在以下几个方面：(1)系统地讨论了C与其他元素共掺杂TiO2的能带结构及电子结构等性质,发现了C掺杂体系独特的性质,并发现了Cr/Mo/W与C共掺杂这一优良的共掺杂体系；(2)初步探讨分析了掺杂对导带电位变化的影响,发现了能够对导带电位造成较大影响的掺杂组合,并且解释了共掺杂补偿机制。(本文来源于《云南大学》期刊2016-05-01）
曾晓岛[8]（2015）在《金属离子共掺杂稀土正磷酸盐发光材料的制备与性能》一文中研究指出本论文以金属离子和稀土离子共掺杂稀土磷酸盐LnPO4:RE3+,Mn+(Ln=Y,La;RE=Eu3+,Tb3+;Mn+=Co2+,Cd2+,Mn2+,Li+,In3+,Mg2+)发光材料为研究对象,采用水热法和高分子网络凝胶法进行制备,利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和光致发光光谱(FL)等对产物的物相结构、尺寸、形貌、元素价态、元素含量、发光性能和量子效率进行表征分析,研究了制备工艺条件、金属离子的掺杂量等对稀土磷酸盐发光材料的物相结构和光学性能的影响。通过实验研究工作,取得了一些具有一定创新性的成果。建立了水热法制备稀土掺杂正磷酸钇发光材料的路线,对水热法制备工艺条件如反应体系pH、水热处理温度、水热处理时间等对产物物相结构和发光性能的影响进行研究。XRD分析结果表明水热处理温度为80 oC时所合成的样品是单斜晶系的YPO4·2H2O晶体,水热处理温度在100-200 oC范围内合成的样品是四方晶系的YPO4晶体。光致发光分析表明采用水热法合成稀土离子掺杂正磷酸钇发光材料,在反应体系pH调节为2、水热处理温度为180 oC、水热处理时间为18h时所合成样品具有较优的发光强度。采用水热法和高分子网络凝胶法合成了系列不同浓度的Co2+、Cd2+、Mn2+离子共掺杂YPO4:2%Eu3+发光材料,并探讨了金属离子掺杂量对样品的物相结构及发光性能的影响。研究表明,在一定浓度范围内,少量过渡金属离子和Eu3+共掺杂YPO4不会明显改变其物相结构,但所合成样品的衍射峰强度、晶粒尺寸、晶胞体积等会发生细微的变化。相比较而言,水热法合成样品结晶度要高于高分子网络凝胶法低温煅烧条件下所合成样品结晶度。光致发光分析发现所合成样品的激发光谱和发射光谱均是由相似的属于Eu3+的谱带构成,但各谱带相对强度随共掺杂金属离子掺杂量的增加先增强后减弱,其中Co2+、Cd2+、Mn2+的掺杂量分别为0.1%、0.1%和0.5%时,所制备的YPO4:2%Eu3+,x%Mn+(Mn+=Co2+,Cd2+,Mn2+)样品具有相对最强的Eu3+特征发光,并对少量共掺杂Co2+、Cd2+、Mn2+促进Eu3+发光增强的原因进行了讨论分析。对水热法制备稀土掺杂正磷酸镧(LaPO4)发光材料的工艺条件如反应体系pH、水热处理温度、水热处理时间等对产物物相结构和发光性能的影响进行研究。XRD分析结果表明水热处理温度为90 oC合成的样品是六方晶系的LaPO4晶体,水热处理温度在120-200 oC范围内合成的样品是单斜晶系的LaPO4晶体。光致发光光谱分析表明采用水热法合成LaPO4:Eu3+发光材料,在反应体系pH调节为2、水热处理温度为180 oC、水热处理时间为12h时所合成样品具有较优的发光强度。采用高分子网络凝胶法和水热法合成了系列不同浓度Mn2+、In3+、Li+掺杂LaPO4:2%Eu3+发光材料,并探讨了金属离子掺杂量对样品的物相结构及发光性能的影响。研究表明,在一定浓度范围内,少量Mn2+、In3+、Li+金属离子掺杂LaPO4:2%Eu3+不会改变磷酸镧的物相结构,但掺杂3%In3+时所合成样品的物相结构由单斜相转变为六方相,掺杂Li+较多(不低于1%)时会产生杂质相LiLa(PO3)4。光致发光光谱分析发现,LaPO4:2%Eu3+,x%Mn+(Mn+=Mn2+,In3+,Li+)样品的激发光谱和发射光谱均由相似的属于Eu3+的特征谱带构成,但各谱带的相对强度均随金属离子掺杂量增加先增强后减弱,其中Mn2+、In3+、Li+的掺杂量分别为1%、1%和7%时,所制备的LaPO4:2%Eu3+,x%Mn+(Mn+=Mn2+,In3+,Li+)样品具有相对最强的Eu3+特征发光,其中共掺杂7%Li+样品的发光强度是单掺杂LaPO4:2%Eu3+样品发光强度的2.2倍;此外,和单掺杂LaPO4:2%Eu3+样品相比较,Mn2+、In3+、Li+的掺杂量分别为1%、1%和7%时,LaPO4:2%Eu3+,x%Mn+(Mn+=Mn2+,In3+,Li+)共掺杂样品的发光效率分别提高了10%、6.4%和2.8%。并探讨了少量共掺杂Mn2+、In3+、Li+促进LaPO4:2%Eu3+发光增强及提高发光量子效率的机理。采用水热法合成了系列不同浓度Mg2+和Tb3+共掺杂YPO4和系列不同浓度Co2+和定量Tb3+共掺杂LaPO4发光材料,并对样品的物相结构和发光性能进行研究。结果表明,少量Mg2+和2%Tb3+共掺杂YPO4对磷酸钇的物相结构没有明显影响,均可获得纯相四方相磷钇矿结构的YPO4晶体;少量Co2+和2%Tb3+共掺杂LaPO4对磷酸镧的物相结构也没有明显影响,均可获得单一相单斜相独居石结构的LaPO4晶体。光致发光分析发现,所合成YPO4:Tb3+,Mg2+和LaPO4:Tb3+,Co2+样品的激发光谱和发射光谱均由相似的属于Tb3+的特征谱带构成,在紫外光的激发下可以发射出强烈的Tb3+特征的绿色光;Mg2+和Co2+掺杂量直接影响着所制备样品的发光强度,当Mg2+和Co2+的掺杂量分别为0.3%和0.2%时,所制备的YPO4:Tb3+,Mg2+和LaPO4:Tb3+,Co2+样品的发光强度均得到增强。(本文来源于《贵州师范大学》期刊2015-05-26）
徐攀攀[9]（2015）在《杂原子共掺杂碳点的制备及其在金属离子检测中的应用》一文中研究指出碳点是一类粒径一般小于10 nm的新型碳材料。它具有优异的光学性能,可调的激发和发射行为,较高的荧光稳定性,较低的毒性和良好的生物相容性,在越来越多的领域中得到了广泛的应用,逐渐成为纳米碳材料中的一颗新星。目前,人们致力于探索制备高量子产率碳点的方法。离子液体一般都含有较大体积的有机含氮阳离子,既可以作为含碳的原料,也可以作为含氮的原料,是合成氮掺杂碳点的一种理想的前驱体。基于此,本文对离子液体在共掺杂碳点的制备方面进行了初步探索。主要研究内容和创新如下:1.利用浓硫酸碳化1-丁基-3-甲基咪唑2-氨-3-巯基丙酸盐([C4mim][Cys])离子液体,制备了氮/硫共掺杂碳点(N/S-CDs)。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱研究了碳点的光学性能。所制备的N/S-CDs具有较好的水溶性,较高的抗光漂白性和依赖激发波长变化的荧光发射行为。N/S-CDs中掺杂的硫元素以两种形式存在:噻吩硫和硫的氧化物。前者来自于前驱体[C4mim][Cys],后者来自于硫酸。此外,用所制备的碳点作为荧光探针,检测了水溶液中的Cu2+,具有较好的回收率。2.利用水热法处理[C4mim][Cys]离子液体和聚乙二醇PEG2000N制备了氮/硫共掺杂碳点(N/S-CDs)。实验结果表明随着反应时间的延长,碳点的粒径逐渐变小,从无定型转变为有晶型结构的碳点,同时碳点的量子产率也随之增大,高温有利于高量子产率碳点的形成。制备过程中,加入的水的量对碳点的量子产率也有很大的影响。通过对比两种碳点(N-CDs和N/S-CDs)的性能和结构,探究了掺杂的硫元素对碳点光学性能的影响。结果表明N/S-CDs中掺杂的硫元素协同氮共同促进了碳点量子产率的提高。此外,用所制备的N/S-CDs作为荧光探针,检测了水溶液中的Hg2+,具有较高的选择性和灵敏度。3.利用水热法处理1-丁基-3-甲基咪唑溴([C4mim][Br])离子液体和聚乙二醇PEG2000N,制备了水溶性的、氮/溴共掺杂碳点(N/Br-CDs),建立了一种操作简便、绿色环保的制备高量子产率碳点的新方法。所制备的碳点具有较高的抗光漂白性和依赖激发波长变化的荧光发射特性,同时还具有上转换荧光性能。碳点的量子产率高达51.7%,明显高于用同样的方法处理[C4mim][Cys]离子液体所制备的碳点(N/S-CDs)的量子产率(13.71%)。可能的原因是氮/溴共掺杂碳点中溴原子的引入,在某种程度上改变了碳点的表面结构或者促进了发光基团的产生,表面修饰剂PEG的功能化修饰也起到了促进作用。该方法的建立为杂原子共掺杂的、高量子产率碳点的制备开辟了一条简便、环境友好的合成路线。(本文来源于《河南师范大学》期刊2015-05-01）
吴玥,刘兴泉,张峥,赵红远[10]（2014）在《二价与四价金属离子等摩尔共掺杂的锂离子电池正极材料LiMn_(1.9)Mg_(0.05)Ti_(0.05)O_4的制备与表征》一文中研究指出以氢氧化锂、乙酸锰、硝酸镁和钛酸丁酯为原料,以柠檬酸为螯合剂,采用溶胶-凝胶法制备了二价镁离子与四价钛离子等摩尔共掺杂的尖晶石型锂离子电池正极材料Li Mn1.9Mg0.05Ti0.05O4.采用热重分析(TGA),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和电化学性能测试(包括循环伏安(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)测试)对所得样品的结构、形貌及电化学性能进行了表征.结果表明:780°C下煅烧12 h得到了颗粒均匀细小的尖晶石型结构的Li Mn1.9Mg0.05Ti0.05O4材料,该材料具有良好的电化学性能,在室温下以0.5C倍率充放电,在4.35-3.30 V电位范围内放电比容量达到126.8 m Ah·g-1,循环50次后放电比容量仍为118.5m Ah·g-1,容量保持率为93.5%.在55°C高温下循环30次后的放电比容量为111.9 m Ah·g-1,容量保持率达到91.9%,远远高于未掺杂的Li Mn2O4的容量保存率.二价镁离子与四价钛离子等摩尔共掺杂Li Mn2O4,改善了尖晶石锰酸锂的电子导电和离子导电性能,使其倍率性能和高温性能都得到了明显的提高.(本文来源于《物理化学学报》期刊2014年12期）
金属离子共掺杂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
纳米荧光材料因其具有诸多特殊的性能而被广泛应用于各种发光器件的原材料。在众多的纳米荧光材料中,以稀土掺杂正磷酸盐纳米荧光材料在紫外光及真空紫外光的激发下具有较优的发光性能,而且在恶劣的工作环境下具有很好的化学稳定性和热稳定性使其可作为荧光材料的基质而被广泛研究和应用。发展制备条件温和的新合成方法,以制备出特定尺寸、形貌和荧光性能优异的稀土纳米荧光材料,并探索其物相结构、晶粒尺寸、形貌以及荧光性能的关系,最终实现四方磷钇矿结构的正磷酸盐荧光材料的工业应用具有重要意义。本文以碱土金属离子或过渡金属离子和稀土金属离子共掺杂稀土正磷酸盐LnPO_4:RE~(3+),Mn~+(Ln=Y,La;RE=Tb~(3+),Eu~(3+);Mn~+=Mg~(2+),Ba~(2+),Ca~(2+),Sr~(2+);Cd~(2+),In~(3+),Mn~(2+))荧光材料为研究对象,利用水热合成方法,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光分光光度计(FL)等对产物的物相结构、尺寸、形貌和荧光性能进行表征分析,并研究了制备工艺条件、碱土金属离子或过渡金属离子的掺杂量等对稀土正磷酸盐荧光材料的物相结构和光学性能的影响。通过系统的实验研究工作,取得了一些创新性的成果。建立了水热法合成碱土金属离子共掺杂YPO_4:1 at%Tb~(3+)荧光材料的路线,考察了水热法合成工艺条件如反应体系pH、水热反应温度、水热反应时间和碱土金属离子(Mg~(2+)、Ba~(2+)单掺杂和Mg~(2+),Ba~(2+)共掺杂)的掺杂量等对产物物相结构和荧光性能的影响,发现反应体系pH、水热反应温度、水热反应时间和碱土金属离子的掺杂量等对产物的物相结构以及荧光性能都具有重要的影响作用。通过XRD和FL分析结果表明在反应体系pH调节为6、水热反应温度为140 oC、水热反应时间为24 h时所合成样品具有较优的荧光性能。并采用水热法合成了系列Mg~(2+)、Ba~(2+)单掺杂和(Mg~(2+),Ba~(2+))共掺杂的YPO_4:1 at%Tb~(3+)荧光材料,并对样品的物相结构和荧光性能进行研究。结果表明,少量Mg~(2+)、Ba~(2+)单掺杂和(Mg~(2+),Ba~(2+))共掺杂YPO_4:1 at%Tb~(3+)对其物相结构没有明显影响,均可获得纯相四方相磷钇矿结构的YPO_4晶体;当碱土金属离子掺杂量高于一定量时则可观察到明显的杂质相衍射峰,同时归属于YPO_4的衍射峰强度也明显减弱,但其样品的主要物相依然为四方磷钇矿结构(空间群I41/amd)的YPO_4晶体。采用水热法成功合成出了纯相的单斜晶系独居石结构的Ca~(2+)、Sr~(2+)单掺杂和(Ca~(2+),Sr~(2+))共掺杂LaPO_4:1 at%Eu~(3+)纳米晶体。系统地探究了合成工艺条件如反应体系的pH、水热反应温度和碱土金属离子(Ca~(2+)、Sr~(2+)单掺杂和Ca~(2+),Sr~(2+)共掺杂)的掺杂量等对其物相结构和荧光性能的影响。通过合成样品XRD和FL结果分析表明反应体系pH调节为2和水热反应温度为140 oC所合成样品具有较优的物相结构和荧光性能;通过上述的工艺条件系统地合成出的样品均为单斜晶系的LaPO_4晶体结构。采用水热法合成系列不同掺杂量的Cd~(2+)或In~(3+)掺杂YPO_4:5 at%Tb~(3+);Mn~(2+)掺杂YPO_4:5 at%Eu~(3+)荧光材料,并探讨了过渡金属离子掺杂量对样品的物相结构及荧光性能的影响。通过对样品的物相结构和荧光性能表征,结果表明,少量过渡金属离子掺杂YPO_4:5 at%Tb~(3+)和YPO_4:5 at%Eu~(3+)对磷酸钇的物相结构没有明显的影响,均可以获得纯相四方磷钇矿结构的YPO_4晶体;但对其荧光性能影响较为显着。光致发光光谱分析发现所合成样品的激发光谱和发射光谱均由相似的属于Tb~(3+)和Eu~(3+)的谱带构成,各谱带相对强度随过渡金属离子掺杂量的增加先增强后减弱,其中Cd~(2+),In~(3+)和Mn~(2+)的掺杂量分别为1.5 at%、1.5 at%、和0.5 at%时,所制备的YPO_4:RE~(3+),Mn~+(RE=Tb~(3+),Eu~(3+);Mn~+=Cd~(2+),In~(3+),Mn~(2+))样品均具有相对最强的Tb~(3+)和Eu~(3+)特征峰,并对少量Cd~(2+),In~(3+)和Mn~(2+)离子掺杂促进Tb~(3+)和Eu~(3+)荧光增强的原因进行了讨论分析。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属离子共掺杂论文参考文献
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标签：光谱学; 碱土金属离子掺杂; Ca12Al14O32F2;