稀土钨/钼酸盐发光材料的形貌控制合成及发光性质研究

摘要

形貌和尺寸是决定材料的物理化学性质的重要因素,可控合成对于研究微纳米材料的性质与形貌和尺寸的关系有着重要作用,因此合成具有特定形貌、尺寸及结构可调的无机功能材料是现代材料科学研究的重要方向。钨酸盐和钼酸盐是无机材料中的两个重要家族,在光学、微波、闪烁体、传感器、催化等领域具有广泛的应用前景。同时,作为21世纪绿色光源的备选,LED白光荧光材料的研究成为国内外热点,而钨酸盐基质作为自激活发光材料,通过尺度和形貌调控,有望获得新型高效的发光材料。因此,围绕微纳米尺度稀土离子掺杂的钨/钼酸盐体系形貌控制合成和光功能性质研究,本文着重开展了以下几方面的工作:　　 (1)采用表面活性剂辅助的水热方法成功地合成了一系列具有不同形貌的PbWO4多晶,研究了反应温度、反应时间、溶液pH值、表面活性剂的种类及浓度等参数对产物形貌和发光的影响,并根据不同反应阶段的形貌特征研究了其晶体生长机理。　　 (2)以碱金属硝酸盐为助剂在较低的温度下采用熔盐法合成了ZnWO4:Eu3+红色发光材料。研究了反应时间、熔盐种类和用量对其发光性质的影响。　　 (3)采用水热法在不同温度下成功合成了CaMO4:RE3+(M=Mo,W；RE3+=Eu3+,Tb3+)发光材料。对所合成的粉体进行了形貌和发光性质的研究。　　 (4)采用固相法和熔盐法(以NaCl和KCl为助剂)制备了Gd2MO6:Eu3+(M=Mo,W)发光材料,并对比了两种方法对产物形貌和发光的影响。　　 (5)采用表面活性剂辅助的水热法合成了一系列Eu3+掺杂的以(Y,Gd,Lu)钨酸盐发光材料为基质的白光材料。通过改变Eu3+的掺杂浓度可以调控产物的发光颜色,当掺杂比为0.02时,可以得到明亮的白光材料。并且通过调节液相反应参数,研究了这种钨酸盐材料的形貌及发光规律,并对其生长过程作出了合理的解释。