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稀土掺杂钒磷酸钇低维纳米材料的制备及发光性质

作　者: 牛美惠
导　师: 董相廷
学　校: 长春理工大学
专　业: 物理化学
关键词: 钒磷酸钇 燃烧法 静电纺丝法 纳米纤维 纳米带 白光
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 70次
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内容摘要


以稀土钒酸盐为基质的纳米荧光材料在紫外光激发下具有很好的发光性质和热稳定性,引起了人们的广泛关注。通过PO43-部分替代VO43-,荧光体的发光性质得到了进一步的改善。YPxV1-xO4:Eu3+被证明是潜在的PDP红粉材料,而Dy3+掺杂的YPxV1-xO4由于同时具有黄蓝发射峰而成为潜在的白色荧光材料。尽管对于稀土钒酸盐和钒磷酸盐的研究较多,但是通过燃烧法和静电纺丝法来制备该体系的研究还很少见,这将是一个有意义的研究课题。本文中利用燃烧法和静电纺丝法,分别合成出YPxV1-xO4:Dy3+纳米粒子和YPxV1-xO4:Dy3+、YPxV1-xO4:Eu3+纳米纤维和纳米带。通过TG-DTA、XRD、FTIR、FESEM和荧光光谱等技术对样品进行了表征,得到了一些有意义的结果。(1)采用燃烧法合成了YPxV1-xO4:Dy3+(X=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1)球形纳米粒子,粒子分散性良好,平均直径为61nm,随着X值的增加,样品的平均晶粒尺寸下降,Dy3+的Y/B比值与发光强度逐渐下降。当X>0.6时,可以观察到VO43-的发射,随着X增大而增强。当0.2<X≤0.4时,可以得到较好的白光。(2)首次采用静电纺丝法合成了YPxV1-xO4:Dy3+和YPxV1-xO4:Eu3+(X=0,0.2,0.4,0.6,0.8)纳米带,同时制备出纳米纤维来进行对比。纳米带与纳米纤维的性质很相似,但纳米带的发光强度大于纳米纤维的发光强度。随着X值的增加,样品的平均晶粒尺寸、发光强度以及Dy3+的黄/蓝比值与Eu3+的红/橙比值都逐渐下降,而当X>0.6时,可以观察到VO43-的发射,随着X增大而增强。此外,当0.2≤X≤0.4时,YPxV1-xO4:Dy3+发出较好的白光；X越低,YPxV1-xO4:Eu3+的色纯度越好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 稀土发光的基本原理  8-9
  1.2 纳米稀土钒酸盐的研究进展  9-16
    1.2.1 高温固相反应法  10
    1.2.2 沉淀法  10
    1.2.3 溶胶-凝胶法  10-11
    1.2.4 水热法与溶剂热法  11
    1.2.5 静电纺丝法  11-15
    1.2.6 燃烧法  15-16
  1.3 纳米稀土钒磷酸盐的研究进展  16
  1.4 CIE-1931表色系统  16-19
    1.4.1 CIE-RGB表色系统  16-17
    1.4.2 CIE-xyY表色系统  17-19
  1.5 本文研究的目的和意义  19-20
第二章 实验试剂、仪器及表征方法  20-22
  2.1 主要实验试剂  20
  2.2 实验仪器  20
  2.3 表征方法  20-22
    2.3.1 差热-热重(TG-DTA)分析  20
    2.3.2 X射线衍射(XRD)分析  20-21
    2.3.3 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析  21
    2.3.4 红外光谱分析(FTIR)  21
    2.3.5 荧光光谱分析  21
    2.3.6 CIE-xyY色度图分析  21-22
第三章 YP_XV_(1-X)O_4:Dy~(3+)纳米粒子的制备与表征  22-37
  3.1 概述  22
  3.2 实验部分  22-23
  3.3 YPO_4:Dy_(0.01)的表征与分析  23-25
    3.3.1 X射线衍射分析  23
    3.3.2 荧光光谱分析  23-25
  3.4 YP_XV_(1-X)O_4:Dy_(0.01)的表征与分析(0≤X≤0.8)  25-34
    3.4.1 X射线衍射分析  25-28
    3.4.2 红外光谱分析  28
    3.4.3 扫描电镜和能量色散谱分析  28-29
    3.4.4 荧光光谱分析  29-32
    3.4.5 CIE-1931 xyY表色系统  32-34
  3.5 YP_(0.7)V_(0.3)O_4:Dyx的表征与分析  34-35
    3.5.1 荧光光谱分析  34-35
    3.5.2 CIE-1931 xyY表色系统  35
  3.6 本章小结  35-37
第四章 YP_XV_(1-X)O_4:Dy~(3+)纳米纤维与纳米带的制备与表征  37-54
  4.1 概述  37
  4.2 实验部分  37-38
    4.2.1 YP_XV_(1-X)O_4:Dy~(3+)纳米纤维的制备  38
    4.2.2 YP_XV_(1-X)O_4:Dy~(3+)纳米带的制备  38
  4.3 YP_XV_(1-X)O_4:Dy_(0.01)纳米纤维的表征与分析(0≤X≤0.8)  38-47
    4.3.1 热分析  38-39
    4.3.2 X射线衍射分析  39-40
    4.3.3 红外光谱分析  40-42
    4.3.4 扫描电镜和能量色散谱分析  42-44
    4.3.5 荧光光谱分析  44-46
    4.3.6 CIE-1931 xyY表色系统  46-47
  4.4 YP_XV_(1-X)O_4:Dy_(0.01)纳米带的表征与分析(0≤X≤0.8)  47-52
    4.4.1 X射线衍射分析  47-48
    4.4.2 红外光谱分析  48
    4.4.3 扫描电镜分析  48-50
    4.4.4 荧光光谱分析  50-51
    4.4.5 CIE-1931 xyY表色系统  51-52
  4.5 YP_XV_(1-X)O_4:Dy_(0.01)纳米纤维与纳米带发光强度的比较  52
  4.6 本章小结  52-54
第五章 YP_XV_(1-X)O_4:Eu~(3+)纳米纤维与纳米带的制备与表征  54-68
  5.1 概述  54
  5.2 实验部分  54-55
    5.2.1 YP_XV_(1-X)O_4:Eu~(3+)纳米纤维的制备  54-55
    5.2.2 YP_XV_(1-X)O_4:Eu~(3+)纳米带的制备  55
  5.3 YP_XV_(1-X)O_4:Eu_(0.05)纳米纤维的表征与分析(0≤X≤0.8)  55-62
    5.3.1 X射线衍射分析  55-57
    5.3.2 红外光谱分析  57
    5.3.3 扫描电镜和能量色散谱分析  57-59
    5.3.4 荧光光谱分析  59-62
  5.4 YP_XV_(1-X)O_4:Eu_(0.05)纳米带的表征与分析(0≤X≤0.8)  62-67
    5.4.1 X射线衍射分析  62
    5.4.2 红外光谱分析  62-63
    5.4.3 扫描电镜分析  63-65
    5.4.4 荧光光谱分析  65-67
  5.5 YP_XV_(1-X)O_4:Eu_(0.05)纳米纤维与纳米带发光强度的比较  67
  5.6 本章小结  67-68
结论  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-76
附录  76

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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