Er3+掺杂浓度对掺Er3+:TiO2粉末结构及其光致发光特性的影响

摘要

以钛酸正丁酯为前驱体,乙酰丙酮为络合剂,70℃下进行对前驱体改性的络合反应,获得改性前驱体Ti(O-Bu)4-x(AcAc)x.以异丙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备0～3％(摩尔分数)Er3+掺杂TiO2粉末.差热-热重(DTA-TG)分析结果表明,掺1％(摩尔分数)Er3+:TiO2干凝胶粉末在烧结过程中,130～300℃之间出现两个放热峰,其余试样只出现一个放热峰,决定这一现象的结构因素同时也决定了材料中Er3+相对较高的分散度。X射线衍射(XRD)分析表明,700℃烧结所得的掺0～3％(摩尔分数)Er3+:TiO2粉末,当Er3+掺杂浓度为0.1％(摩尔分数)和1％(摩尔分数)时,粉末均为锐钛矿与金红石混合相,前者的金红石相衍射峰更明显；掺3％(摩尔分数)Er3+:TiO2粉末为单一锐钛矿相结构。700℃烧结,当Er3+掺杂浓度在0～1％(摩尔分数)范围内时,粉末PL强度随Er3+掺杂浓度提高而增强；继续增加Er3+掺杂浓度至3％(摩尔分数)过程中,粉末PL强度明显减弱。