YVO_4：Eu~（3+）纳米荧光粉核/壳结构的制备与性能研究

题名:YVO_4：Eu~（3+）纳米荧光粉核/壳结构的制备与性能研究
作者:王正凯
学位授予单位:浙江理工大学
关键词:YVO_4:Eu~(3+);;核/壳结构;;荧光粉;;光致发光
摘要:

 稀土纳米荧光粉因有望应用于生物荧光标记、高分辨显示和照明领域而倍受关注。YVO_4:Eu~(3+)作为一种重要的红色荧光粉,具有良好的发光效率和稳定性,被认为是一种有应用潜力的纳米荧光粉。由于YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉存在较多的表面缺陷和表面重构,导致其发光效率比微米荧光粉低。因此,发光效率的提高Magnet lifter对于纳米荧光粉走向产业化和商业化具有重要意义。

 本文针对YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉发光效率不高的问题,通过两步水热法和水浴-水热两步法分别制备了YVO_4:Eu~(3+)@YVO_4、YVO_4:Eu~(3+)@YVO_4:Bi~(3+)和YPO_4@YVO_4:Eu~(3+)三种核/壳结构荧光粉。XRD、TEM和PL测试表明,三种核/壳结构均有效提高了YVO_4:Eu~(3+)的发光效率。本文的主要创新性结论如下:

 第一、本文利用两步水热法,制备了YVO_4:Eu~(3+)@YVO_4纳米核/壳结构荧光粉。壳层材料YVO_4与YVO_4:Eu~(3+)是同质结构,有效地消除了YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉的表面缺陷和表面重构;同时YVO_4:Eu~(3+)表面的少量Eu~(3+)可以迁移到壳层表面,增加Eu~(3+)-Eu~(3+)的间距,减小淬灭的极限,提高了Eu~(3+)跃迁的发光强度。当壳/核摩尔比R=1:12时,核/壳结构的发光效率达到最大值,比纯YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉提高了近113%;

 第二,本文利用两步水热法制备了YVO_4:Eu~(3+)@YVO_4:Bi~(3+)纳米核/壳结构荧光粉。壳层材料YVO_4:Bi~(3+)一方面有效地降低了YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉的表面缺陷和表面重构;另一方面敏化了Eu~(3+)的能量http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter吸收,增加了Eu~(3+)之间的能量传输,从而提高了发光强度。当壳/核摩尔比R=1:12时,核/壳结构的发光强度达到最大值,比纯YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉提高了近142%;

 第三,本文利用水浴-水热两步法,制备了YPO_4@YVO_4:Eu~(3+)核/壳结构荧光粉,由于YPO_4与YVO_4具有相同的晶格结构和相似的晶格常数,YPO_4对VO_4~(3+)→Eu~(3+)的能量传递有促进作用,增强了Eu~(3+)的能量吸收。当壳/核摩尔比R=2:1时,核/壳结构的发光效率达到最大,比相同用量的YVO_4:Eu~(3+)提高了近71%;当壳/核摩尔比R继续增大时,发光效率基本不变。

 总之,本文制备了三种核/壳结构的荧光粉,提高YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉的发光强度,使热稳定性得到增强,对纳米荧光粉的研究具有重要意义。
学位年度:2010