杨金萍, 季文玲, 张浩, 刘盼, 崔燚, 魏恒勇

Eu3+掺杂的多孔锆酸镧粉体制备及发光性能研究

杨金萍1,2,3, 季文玲1, 张浩1, 刘盼1, 崔燚1,2,3, 魏恒勇1,2,3

(华北理工大学1. 材料科学与工程学院; 2. 河北省无机非金属材料重点实验室; 3. 唐山市环境功能材料重点实验室, 唐山 063210)

本文以LaCl3、ZrClO2·8H2O为原料, 乙醇和去离子水为溶剂, 采用溶胶-凝胶法制得烧绿石型的锆酸镧粉体, 并引入模板剂P123调控粉体中的孔道结构。采用XRD、SEM和BET研究了粉体的结构和形貌, 并采用荧光光谱仪测量了Eu3+掺杂的锆酸镧粉体的发光性能。研究表明, 模板剂P123的引入有助于提高大孔数量, 当溶液中P123含量为6.56 g·mL–1时, 得到的锆酸镧颗粒中孔道丰富, 平均孔径为43 nm, 孔容为0.15 cm3·g–1, 在该锆酸镧粉体中掺杂Eu3+后样品的发光性能显著增强, 且猝灭浓度从9mol%提高到11mol%。

锆酸镧; 多孔材料; 掺杂; 发光性能

锆酸镧(La2Zr2O7)材料以熔点高(2573 K), 热稳定性好, 抗热震性强, 稀土掺杂发光性能优异等优点被广泛应用于高温涂层、保温隔热以及发光等领域[1-4]。众所周知, 多孔材料由于具有较大的比表面积, 多孔孔道可以增加发光离子负载量, 提供较多的氧负离子, 能够与稀土离子形成强配位作用, 引起氧离子与稀土离子间的电荷跃迁, 同时多孔结构起到光散射作用, 增强了材料的发光性能[5-7]。研究表明, 通过嵌段聚合物控制孔道结构的大小和数量, 在较低的热处理温度下便可形成结晶度高并且具有较大比表面积的多孔La2Zr2O7微球, 而通过稀土掺杂可以提高La2Zr2O7材料的光催化活性, 在光催化领域有较好的应用潜力[8-11]。……