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稀土发光材料BaMoO_4：Eu~（3+）的制备与性能表征

作　者: 潘晨
导　师: 邵忠宝
学　校: 东北大学
专　业: 物理化学
关键词: BaMoO4:Eu3+ 发光材料 化学沉淀法 高温能量球磨法
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


高亮度、性能稳定的红色发光材料一直是材料研究工作者研究的重点。本文采用化学沉淀法和高温能量球磨法合成红色发光材料BaMoO4:Eu3+粉体,并对其制备工艺、微观结构以及性能进行了研究和探讨。以钼酸铵、硝酸钡和三氧化二铕为原料,采用化学沉淀法制备前驱体。结合DSC-TGA曲线分析前驱物的热分解过程,并确定了合理的粉体烧结温度。通过控制溶液pH值,改变Eu3+掺杂方式、沉淀温度、烧结温度和Eu3+掺杂量等工艺条件制备BaMoO4:Eu3+粉体,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征。实验结果表明：化学沉淀法制备BaMoO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：pH≈7,沉淀温度为80℃,烧结温度为1000℃,Eu3+掺杂量为8%mol。在此工艺条件下制备出BaMoO4:Eu3+粉体的相对发光强度可达到1200。以钼酸铵、碳酸钡和三氧化二铕为原料,采用高温能量球磨法制备BaMoO4:Eu3+粉体。通过改变球磨温度、球磨时间和Eu3+掺杂量等工艺条件制备BaMoO4:Eu3+粉体,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征。实验结果表明：高温能量球磨法制备BaMoO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：球磨温度为600℃,球磨时间为4h,Eu3+掺杂量为15%mol。在此工艺条件下制备出BaMoO4:Eu3+粉体的相对发光强度可达到1350。通过以上两部分实验可以得出,与传统化学沉淀法相比,采用高温能量球磨法不仅制备工艺简单、能在温度降低了400℃的条件下制备出BaMoO4:Eu3+粉体,而且粉体的发光性能更好。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-29
  1.1 稀土发光材料概述  11-12
  1.2 稀土发光材料种类  12-14
    1.2.1 光致发光材料  12
    1.2.2 电致发光材料  12-13
    1.2.3 阴极射线发光材料  13
    1.2.4 X射线发光材料  13
    1.2.5 放射线发光材料  13-14
    1.2.6 应力发光材料  14
  1.3 稀土发光材料的合成方法  14-18
    1.3.1 高温固相法  14-15
    1.3.2 化学沉淀法  15
    1.3.3 水热合成法  15-16
    1.3.4 溶胶—凝胶法  16-17
    1.3.5 微波合成法  17
    1.3.6 燃烧合成法  17-18
  1.4 稀土发光材料的应用  18-19
  1.5 色稀土发光材料的研究进展  19-21
  1.6 机械合金化  21-26
    1.6.1 界面反应为主的反应机理  21-22
    1.6.2 扩散为主的反应机理  22-23
    1.6.3 活度控制的金属相变机理  23-24
    1.6.4 机械力固相化学反应的提出  24-25
    1.6.5 机械力化学的研究现状及应用前景  25-26
  1.7 本课题选题意义及研究内容  26-29
    1.7.1 本课题选题意义  26
    1.7.2 本论文研究内容  26-29
第2章 化学沉淀法制备BaMoO_4:Eu~(3+)粉体  29-51
  2.1 化学沉淀法制备BaMoO_4:Eu~(3+)粉体  29-31
    2.1.1 实验方法  29
    2.1.2 实验试剂及仪器设备  29-31
  2.2 稀土发光材料BaMoO_4:Eu~(3+)粉体的性能表征  31-36
    2.2.1 X射线衍射分析  31-32
    2.2.2 扫描电镜分析  32
    2.2.3 光致发光过程、主要特征及规律  32-36
  2.3 结果与讨论  36-49
    2.3.1 激发与发射光谱  36-37
    2.3.2 pH值的选择  37-38
    2.3.3 前驱物热分解温度的确定  38-39
    2.3.4 Eu~(3+)掺杂方式的确定  39-41
    2.3.5 沉淀温度对粉体结构和发光性能的影响  41-43
    2.3.6 烧结温度对粉体结构和发光性能的影响  43-46
    2.3.7 激活剂Eu~(3+)掺杂量对粉体结构和发光性能的影响  46-49
  2.4 实验最优方案总结  49-51
第3章 高温能量球磨法制备BaMoO_4:Eu~(3+)粉体  51-65
  3.1 高温能量球磨法  51-53
    3.1.1 高能球磨工艺因素对制备材料的影响  52-53
  3.2 高温能量球磨法制备BaMoO_4:Eu~(3+)粉体  53-55
    3.2.1 实验方法  53-54
    3.2.2 实验药品及仪器设备  54-55
  3.3 结果与讨论  55-62
    3.3.1 球磨温度对粉体结构和发光性能的影响  55-57
    3.3.2 球磨时间对粉体结构和发光性能的影响  57-60
    3.3.3 激活剂Eu~(3+)掺杂量对粉体的结构和发光性能的影响  60-62
  3.4 实验最优方案总结  62-65
第4章 不同反应方法的比较  65-69
第5章 结论  69-71
参考文献  71-75
致谢  75

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 功能材料
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