摘要：以乙二醇为溶剂，采用溶剂热法成功合成了稀土离子Re(Re=Eu3+，Tb3+，Ce3+，Yb3+，Er3+)掺杂的BaGdF5纳米晶，利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、光致发光光谱(PL)等手段对样品的相结构、形貌及发光性能进行表征。结果表明：所得产物BaGdF5：Re3+ (Re3+=Eu3+，Tb3+，Ce3+，Yb3+，Er3+)纳米晶均为立方相结构，纳米晶的形貌比较均一，为球状颗粒，平均尺寸大约在40nm左右。荧光光谱分析表明，掺杂稀土离子后，样品均表现出不同掺杂稀土离子的特征发射，即掺杂Eu3+发红光、掺杂Tb3+发绿光、共掺杂Yb3+，Er3+后表现出上转换发光性能。82127

毕业论文关键词：稀土离子；纳米晶；掺杂；五氟钆钡

Synthesis, Characterization and Luminescent Properties of Rare Earth Ions Doped BaGdF5 Nanocrystals

Abstract: Rare earth ions Re3+ (Re3+=Eu3+, Tb3+, Ce3+, Yb3+, Er3+) doped BaGdF5 nanocrystals were successfully synthesized by solvothermal method in ethylene glycol。 The obtained samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), photoluminescence (PL) spectra and kinetic decay curves。 The results indicate that the obtained rare earth ions Re3+ doped BaGdF5 nanocrystals have cubic phase structure。 The morphology of the samples is composed of spherical nanoparticles, and the average size of nanoparticles is about 40nm。 Under the excitation of UV light or near infrared laser, the Eu3+, Tb3+ and Ce3+ doped BaGdF5 nanocrystals exhibit the characteristic emission of the doping rare earth ions, while the Yb3+ and Er3+ co-doped BaGdF5 nanocrystals exhibit up-conversion luminescence。 

Key words: Rare Earth ions; Nanocrystals; Doping; BaGdF5

目    录

摘  要 1

引  言 1

1 实验部分 2

1。1试剂 2

1。2 BaGdF5：Eu3+纳米颗粒的制备 3

1。3 BaGdF5：Ce3+/Tb3+纳米颗粒的制备 3

1。4 BaGdF5：Yb3+/Er3+纳米颗粒的制备 3

1。5 样品的表征 3

2 结果与讨论 3

2。1 BaGdF5：Eu3+纳米颗粒 4

2。2 BaGdF5：Ce3+/Tb3+纳米颗粒 7

2。3 BaGdF5：Yb3+/Er3+纳米颗粒 11

3 结  论 12

参考文献 13

致  谢 15

稀土离子掺杂五氟钆钡的合成、表征及发光性能

引言

在现代化学和材料科学领域中，无机稀土纳米材料因其光电磁性质的特殊性以及化学性质的稳定性而受到广泛关注[1]。其光学性能主要来源于具有特殊结构的稀土离子Ln3+的电子在4f壳层的禁阻跃迁所产生多种多样的光谱，在晶体中可观察到低能量的声子[2]。在研究较多的基质材料中，氟化物由于声子能量较低，荧光效率高，以及无辐射弛豫低等优点被研究人员广泛用于稀土离子掺杂后改变晶体形貌或改变发光性能的研究。稀土发光材料具有发射线状光谱、发光寿命长、耐高温等特点[3]，还具有其他发光材料没有的一些优点，如发射波长可调、无污染等。因此，以氟化物作为基质材料的稀土纳米材料在太阳能光电转换、照明、生物荧光标记、高能物理、新型能量转换及军事等方面有着潜在的应用价值[4-7 ]。常见的稀土发光材料主要有电致发光材料、光致上、下转换发光材料等。例如，稀土离子掺杂在稀土氟化物基质材料可产生上转换或下转换光学性质，导致有较长的激发态寿命和较高的发光量子产率[8,9]。论文网