纳米Y2O3：Eu^3＋发光材料的研究综述

综述了纳米Y2O3：Eu^3 发光材料的研究进展情况，介绍了Y2O3：Eu^3 发光材料的各种制备方法，其中重点介绍了沉淀法和溶胶-凝胶法。对纳米发光材料结构与性能的关系进行了详细评述，并对其未来的应用和发展趋势进行了展望。     

溶胶凝胶法制备的Y3Al5O12：Tb^3＋,Ce^3＋的光学性能及能量传递研究

用溶胶凝胶法制备了一系列不同掺杂浓度的Y3Al5O12（YAG）：Tb3＋,Ce3＋荧光粉,对其物相、光学性能和能量传递进行了研究。多晶粉末X-射线衍射结果表明,所有样品均为YAG晶相,没有其它杂相。当样品在Tb3＋的特征激发峰273 nm激发时,除了Tb3＋的特征发射外,还观察到位于467 nm的YAG基质的电荷迁移带、位于520 nm的Ce3＋的2D3/2,5/2→2F5/2,7/2跃迁,这说明可能存在Tb3＋到Ce3＋的单向非辐射能量传递。通过监测共掺样品520 nm的发光,得到273 nm的激发峰,使得Tb3＋（5D3）到Ce3＋（2Di,i=5/2,3/2）的单向非辐射能量传递得到验证;并且随着掺杂Tb3＋浓度的增大,273 nm激发峰增强。同时,Ce3＋掺杂YAG：Tb3＋并没有使Tb3＋发光增强,相反YAG：Tb3＋,Ce3＋中Tb3＋发光与YAG：Tb3＋相比有1个数量级的减弱,造成这种情况的可能原因,一是Tb3＋到Ce3＋的单向非辐射能量传递,使得Tb3＋发光减弱;二是Ce3＋掺杂YAG：Tb3＋后基质所多吸收的能量传给了Ce3＋而非Tb3＋。     

Y2O3：Eu^3＋薄膜的制备及发光性能的研究

以稀土氧化物为原料，用溶胶-凝胶法制备前驱液，加入适量的聚乙烯醇做成膜物质，用浸渍拉提法在石英玻璃表面上得到均匀的薄膜，然后经过适当的干燥和热处理得到Y2O3：Eu^3＋发光薄膜．讨论了Eu^3＋的掺杂浓度和热处理温度对薄膜发光性能的影响．试验表明：Eu^3＋的最佳掺杂浓度为8％（摩尔分数），薄膜的发光性能随热处理温度提高而增强，当热处理温度达到700℃后，薄膜的发光性能基本上稳定．同时用原子力显微镜和X射线衍射分析了薄膜的表面形貌和结构．     

溶胶-凝胶法制备纳米晶γ-Al2O3：Tb^3＋粉末及其发光性能

以异丙醇铝为原料,聚乙二醇(PEG1000)为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶γ-Al2O3:Tb3+发光粉;并采用DTA/TG、XRD、TEM及荧光光谱对其进行了一系列表征.研究结果表明:采用溶胶-凝胶制备工艺,经800℃煅烧4 h,可以得到发光强度高的纳米晶γ-Al2O3:Tb3+发光粉;发光粉的最佳激发波长为251 nm,对应于Tb3+4f-5d跃迁;最佳掺杂浓度为5%(物质的量浓度,下同),在251 nm光激发下,最强的发射峰位于544 nm,可以用作绿色发光材料.     

溶胶-凝胶法制备Zn2SiO4：Pr3＋发光材料及其发光性能的研究

用溶胶-凝胶法合成了亚纳米级Zn2SiO4：Pr3＋发光材料,探讨了Pr3＋掺杂浓度及保温温度对发光性能的影响;利用XRD、SEM对样品的结构及其形貌进行表征,结果表明：保温温度在1 000℃基本形成Zn2SiO4晶体,颗粒尺寸大约2μm;荧光分析结果表明,样品的激发及发光光谱均为Pr3＋的发光,激发峰λmax为353 nm,发射峰λmax为610 nm,是典型的Pr3＋的1D2-3H4跃迁引起的。     

AI2O3-SiO2:Tb3+发光材料的溶胶--凝胶合成及发光特性

采用溶胶－凝胶（sol-gel)法低温合成了Al2O3-SiO2:Tb^3 绿色发光材料，研究了Al2O3和SiO2配比，Tb^3 浓,烧结温度，烧结时间对光强度的影响，讨论了发光体的发光特性。     

溶胶-凝胶法制备纳米In2O3粉末

以InCl3·4H2O为原料,经水解、胶溶、凝胶、煅烧得到了纳米级In2O3.利用XRD,TEM,TG-DTA等测试手段对纳米级In2O3的晶粒生长过程进行了研究.计算表明:随着煅烧温度的升高,平均晶粒度增大,而平均晶格畸变率则随着平均晶粒度的增大而减少.表明粒子越小,晶格畸变率越大,晶粒发育越不完整.应用相变理论计算得温度低于500℃煅烧1h,晶粒生长活化能为4.75kJ·mol-1,高于600℃时,晶粒生长活化能为66.40kJ·mol-1.TEM分析表明:加入适量形貌控制剂,可使颗粒的粒径和形貌得到很大改善.     

溶胶-凝胶法制备纳米α-Al_2O_3

以AlCl3.6H2O的N,N-二甲基酰胺（DMF）溶液为原料,室温下通过引入环氧丙烷作为Al粒子的凝胶诱导剂,采用溶胶-凝胶法制备出Al2O3溶胶,经过陈化、干燥、煅烧,获得纳米α-Al2O3粉体。对凝胶形成的影响因素进行了研究。结果表明,AlCl3.6H2O的DMF溶液为0.100 mol/L、Al与环氧丙烷的摩尔比为1∶7时,可得到弹性好的凝胶。对样品采用XRD和激光粒度进行表征。结果表明,最后得到的目标产物为纳米级α-Al2O3粉体。     

溶胶-凝胶法制备Li-β-Al2O3纳米粉体

以硝酸锂、硝酸铝和碳酸氢铵为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Li-β-Al2O3纳米粉体。研究了pH值、热处理温度和锂铝物质的量比[n（Li）/n（Al）]对制备Li-β-Al2O3纳米粉体的影响。用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）和自动电位粒度仪对制备的粉体进行了表征。结果表明,当n（Li）/n（Al）=1∶5（为化学计量比时）,pH值在3.6左右时,可得到稳定透明的凝胶,经1000℃热处理后,产物为纯相的Li-β-Al2O3,FE-SEM结果表明粉体的粒度在100nm以内。     

溶胶-凝胶法制备Fe2O3/Al纳米复合材料

采用溶胶-凝胶法和真空干燥法制备了Fe2O3/Al纳米复合材料。用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射仪(XRD)、BET比表面分析仪对原料和产物的结构和性能进行了表征。结果表明,纳米复合材料的宏观粒子平均粒径为2μm,纳米铝粉均匀分布在Fe2O3凝胶体系中,平均粒径为40nm。空白Fe2O3干凝胶比表面积达64.6m2/g,填充铝粉后样品的比表面积为1.1m2/g。撞击感度试验表明,Fe2O3凝胶与纳米铝粉复合后,特性落高由30.5cm提高到100.3cm,表明FeO凝胶可降低纳米铝粉的冲击感度。     

草酸沉淀法制备纳米晶Y2O3:Eu3+及粉体评价

报道了草酸作为沉淀剂并添加表面活性剂合成了纳米晶Y2O3：Eu^3 的方法,其一次粒径为20-30nm,团聚尺寸D50=0.53μm。粉体细且分布均匀。与微米晶比较,该纳米晶的发射光谱发生明显蓝移,色座标合荧光粉要求。     

纳米粉体Y2O3:Ti3+,Pr3+的光谱性能

采用共沉淀法在氮氢气氛中制备出Y2O3:Ti3+,Pr3+纳米粉体,通过XRD、TEM方法确认了它的晶相与晶粒尺寸,测量了它的激发与发射谱,并与Y2O3:Ti3+纳米粉体的光谱进行了比较。结果显示:共掺Pr3+仅在281nm处产生了激发峰,而在蓝绿光区没有产生激发峰,以致365～480nm的光激发不出Pr3+的特征红荧光。表明:共掺Pr3+的Y2O3:Ti3+用作白光LED荧光粉,难以改善发光性能。     

水热法制备Y2O3:Eu3+微米棒及其荧光性能表征

利用水热法制备了Y2O3和Y2O3:Eu3+,探讨了反应温度、反应时间及氢氧化钠溶液浓度对产物晶型的影响,确定了生成较好晶型的反应条件为：反应温度180℃,反应时间24 h,氢氧化钠溶液浓度2 mol/L. 研究了Y3+和Eu3+的配比对Y2O3:Eu3+荧光性能的影响. 结果表明,当n(Y3+):n(Eu3+)的比例为100:5时,其荧光强度最佳. TEM分析表明,Y2O3:Eu3+粉末具有直径约0.2~0.6 mm、长度为几到十几微米的棒状结构.     

掺铽的铝酸锶铕镝磷光体的发光特性及晶相分析

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了掺入Tb3 的SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 磷光体.研究了Tb3 对SrAl2O4:Eu2 ,Dy3 磷光体的发光性能的影响.结果发现,引入Tb3 以后,对基质SrAl2O4的晶体结构基本上没有影响,也未改变磷光体的发光光谱,却使磷光体的初始亮度显著提高,并使余辉时间延长.其余辉强度随时间的变化由最初的快衰减过程和随后的慢衰减过程组成,符合t-1.1的双曲线规律.并初步探讨了Tb3 的作用机制.     

溶胶凝胶法制备的Y3Al5O12:Tb3+,Ce3+的光学性能及能量传递研究

用溶胶凝胶法制备了一系列不同掺杂浓度的Y3Al5O1 2(YAG):Tb3+,Ce3+荧光粉,对其物相、光学性能和能量传递进行了研究.多晶粉末X-射线衍射结果表明,所有样品均为YAG晶相,没有其它杂相.当样品在Tb3+的特征激发峰273 nm激发时,除了Tb3+的特征发射外,还观察到位于467 nm的YAG基质的电荷迁...     

纳米Y_2O_2S:Eu~(3+)红色荧光粉的间接法制备及发光性质

用间接法制备纳米级红色荧光粉Y2O2S:Eu3+(物质的量之比为Eu3+/Y3+=0.02)。XRD测试表明,制得纳米级的Y2O2S:Eu3+为单一纯相。透射电子显微镜(TEM)扫描结果显示纳米材料的平均颗粒尺寸为30 nm,与Debye-Scherre公式计算的结果基本一致。荧光光谱中,激发光谱分为3个区域,200-280 nm的区域为Y2O2S基质的激子激发带,峰值为262 nm;280-380 nm的区域属于Eu3+→O2-(S2-)的电荷迁移带,峰值为319 nm;而位于399 nm和472 nm的线状光谱则属于Eu3+的4 f组态内部电子之间的跃迁。     

不同方法制备的Eu~(3+):Y_2O_3-3SiO_2发光材料的结构和发光性质

采用溶胶凝胶与沉淀相结合的方法和单一溶胶凝胶法制备Eu3+:Y2O3-3Si O2发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、TEM、激发光谱、发射光谱研究了材料的结构和发光性能。研究表明:两种方法制得的发光材料成分完全相同,但结构、形貌和发光性质有较大差别。IR确定结合法制备的材料主要存在Si-O-Si桥氧键,而单一法主要存在非桥氧的Si-O键;XRD确定结合法存在立方相的Y2O3,单一法主要存在非晶态Si O2,TEM显示结合法的形貌为纳米级球形Y2O3,单一法为纳米级棒状Y2O3。两种方法制得的样品Eu3+:Y2O3-3Si O2都显示Eu3+的特征发射峰位于613 nm;最佳激发峰分别在紫外区的257 nm和395 nm;两种方法制得的样品在相应最佳激发波长下,结合法制备出的荧光材料其发光强度和色纯度相对较高,半宽峰约为7 nm,两种方法制得的发光材料最佳退火温度均为800℃,Eu3+的最佳掺杂量均为6.0%。     

煅烧温度对Nd:Y_2O_3粉体的影响

采用共沉淀法,分别在并加和正加反应条件下,先驱沉淀物经不同温度、不同时间下煅烧形成Y2O3粉体,利用XRD等测试手段对粉体进行表征。实验结果表明,在不同的煅烧温度下,正加时选择900℃×0.5h,能得到结晶效果良好的Y2O3粉体。     

溶胶-凝胶燃烧法制备Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体

以Y_2O_3 和Nd_2O_3为原料,采用溶胶-凝胶燃烧法制备出Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体.XRD测试结果表明粉体的最佳煅烧温度为1000 ℃,并且晶化完全.原子力显微镜观察结果表明粉体的粒度约为200 nm,分布均匀.差热-热重分析表明,柠檬酸在447 ℃分解放热, 而晶型转变温度为590 ℃,荧光光谱测试表明粉体最强的荧光发射峰位于9421.646 cm~(-1)(即波长1061.4 nm处) ,是 Nd~(3+4)F_(3/2)-~4I_(11/2)谱相导致的荧光发射.