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La2O3∶Eu3+纳米棒的水热合成以及光学性质研究

2021-09-27鲁登云朱彦华贺梦冬

湖南师范大学自然科学学报 2021年4期

曹 霞,鲁登云,朱彦华,贺梦冬

(中南林业科技大学理学院,中国 长沙 410004)

众所周知,镧系稀土元素不仅原子半径较大,且具有较为复杂的核外电子结构,因而带来了很多其他元素材料无法实现的物化性质。由于这些优异的性质,镧系稀土元素已在各类生产生活及军工领域得到大量关注[1-3],其中最为典型的应用是在光学、光电方面。掺杂了镧系稀土元素的各类材料由于具有复杂的能级结构,十分适合应用于各类光学发生器件,目前已广泛用于荧光照明(Fluorescent Lighting)、等离子显示(Plasma Display)、光通信(Optical Communication)以及军用伪装材料(Military Camouflage Materials)等方面[4-6]。其中,以La2O3为基质掺杂少量稀土离子(如Er3+,Eu3+及Sm3+等)的一维纳米材料由于其优异的光致发光性质逐渐引起了人们的广泛关注,并成为当今纳米材料科学研究的前沿[7-11]。

制备纳米级稀土发光材料的常用方法包括沉淀法[12,13]、溶胶-凝胶法[14]、燃烧法[15]、液相法[16]、微波法[17]以及水热法[18,19]等。与其他方法相比,水热法具有合成温度低、条件温和且产物结晶良好的优势。采用水热法易于制备出纯度高、晶型好及形状大小可控的纳米颗粒,因而在众多纳米材料制备方法中,水热法受到的关注日益增多。

本文以La(NO3)3·6H2O,Eu(NO3)3·6H2O和正丁胺等为原料,采用水热法获得La(OH)3∶Eu3+纳米棒前躯体,进而退火制备La2O3∶Eu3+纳米棒颗粒,并通过激发、发射光谱等表征方法研究退火温度、掺杂浓度等对所制备样品的发光性质的影响。

1 样品的制备与表征

本文所用的主要试剂及药品有La(NO3)3·6H2O,Eu(NO3)3·6H2O,C4H11N及C2H5OH,均为AR等级,纯度均为99.9%。所用药品及试剂均未做进一步纯化,实验用水均为蒸馏水。……

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