硼酸盐类纳米发光材料的制备与表

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2、印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名匆乏国导师签名：、善．丕刃笆期：山东大学博上学位论文摘要纳米材料的制备与表征是当前材料科学研究的一个重要领域，硼酸盐类材料是一类重要的发光材料基质，目前，国内外关于硼酸盐类纳米材料方面的研究还不够系统、全面，深入开展硼酸盐类纳米发光材料的制备、表征及发光性质研究有重要的科学和实际意义。考虑材料的组成、结构与性质之间的关系，我们确定把金属离子单独或共同掺杂的Zn。(B0。)：、§一BaB。0；和BiB。0。纳米发光材料作为研究的重点。本论文主要研究内容如下：1．首先采

3、用共沉淀法分别合成了zn。(B0，)。和B—BaB。0。纳米材料，通过Sol—gel方法合成了BiB。O纳米材料。利用XRD分析了样品结构，通过透射电镜观察了样品清晰的纳米晶形貌，并研究了zn。(BO。)。、B—BaB。0。和BiB。0。纳米材料自身的发光机理，这些结果对于分析和讨论不同的金属离子掺杂时与基质之间的相互作用是十分重要的。2．首次研究了Mn”和Ni2+单独掺杂的zns(B0。)z纳米材料的发光性质，并讨论了Mn”和Ni2+在Zn，(BO。)。纳米材料中的发光机理。结果显示，Mn2+离子掺杂的zn。(B0，)。材料显示一种强的橙红色发光(

4、589nm)，对应于Mn2+的‘T。一6A。跃迁，主要是由予Mn”和zn”具有十分相近的离子半径，在Zn。(BO，)。：Mn”的晶格中zn2+的位置可由瓶n“置换，因此Mn2+在zn。(BO。)：：Mn2+中形成发光中心。对于Ni”掺杂的zn。(BO。)。纳米发光材料，由于Ni2．在Zn。(BOa)。：Ni”中同样形成发光中心，因此表现出不同于基质材料的发光性质。上述结果表明，掺杂Mn2+和Ni2+的Zn。(BO。)：的发光机理不同于体材料，论文中针对不同的掺杂离子提出了新的理论解释，为硼酸盐纳米材料发光理论的进一步完善提供了典型的案例和分析。3．首

5、次利用共沉淀法合成了两种稀土离子以及其它金属离子和一种稀土离子共同掺杂的zn。(BO。)。纳米发光材料，并研究了它们的发光性质，得到了一系列结果。研究发现，掺杂离子在Zna(BO。)：纳米发光材料中形成新的发光中心，它们的激发光谱和发射光谱随共同掺杂离子的不同而改变。引入两种金属离子后，共同掺杂的zn。(BO。)：纳米材料的光学光谱不同于一种金属离子掺杂的及未掺杂金属离子的zn。(B0。)：纳米材料的光学光谱，伴山东大学博士学位论文随着不同共掺杂离子对的引入，可以观察到一系列新的发光现象。本文通过共沉淀方法制各了Ce“和Al”共同掺杂的zn。(B0。

6、)。纳米发光材料，并研究了A13+对ce”发光性能的影响。结果显示，Al3’对ce”的发射峰的位置没有明显影响，但掺入A1”后。样品中ce”的发光强度明显增加，其中掺杂5％的A13+的Zn。(BO。)2：Ce3+中ce3+的发光强度是不掺入Al“时ce”的发光强度的5倍，我们推测Ce”和A13+能级之间的关系对于能量传递是比较合适的，Al“能够更有效地吸收能量并转移给ce”。在zn。(BO，)。：Eu”、Dy”纳米发光材料中，将Zn。(BO。)：：Eu”、Dy”的发射光谱与zn。(BO。)。：Eu“和zn。(B0。)。：Dy3+的发射光谱进行比较，我

7、们可以看出，在Dy3+离子的发光强度显著增强的同时Eu3+离子的发光强度被明显地减弱，这主要是由于Eu”、Dy”在Zn。(BO。)：基质中吸收能量后存在着能量相互传递现象，Eu”吸收能量后能够把部分能量传递给Dy“，Dy”离子的发光强度因此被增强。在700℃条件下合成了zn。(B0。)：：Ce”、Tb”光致发光材料。由于ce”的发射带与Tb”的7F．一5G。．5D．．5H，的吸收带有重叠，有利于ce”对Tb3+的敏化作用，因此，ce”是Tb3+的优良敏化剂，ce”、Tb“在Zn，(BO,)。中的ce”一ce“和ce”一Tb3+间的能量传递机理为偶极子

8、一偶极子的电多极相互作用的共振传递，可以利用偶极一偶极相互作用机制的c∥一ce”一Tb”能量迁移途径，为辐射