稀土发光材料Sr2CeO4：Eu3+的制备及其性能表征

论文摘要

稀土发光材料具有许多优良的性能和广泛的用途,目前已成为发光材料研究的一个热点。新型合成方法的出现为发光材料性能的提高提供了新的契机。所以本论文采用高温固相法、柠檬酸-凝胶法和化学沉淀法合成Sr2CeO4:Eu3+发光材料并探索了最佳工艺。以硝酸亚铈、硝酸锶和氧化铕为原料,采用高温固相法合成了Sr2CeO4:Eu3+粉体。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征,并对煅烧温度,煅烧时间和Eu3+掺杂量等工艺条件进行了探讨。结果表明：高温固相法制备Sr2Ce04:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：煅烧温度为1100℃,煅烧时间为4h,Eu3+掺杂量为12%mol。以硝酸亚铈、硝酸锶和氧化铕为原料,采用柠檬酸-凝胶法合成了Sr2CeO4:Eu3+粉体。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行表征。并对溶液的pH值,柠檬酸与金属离子的比值R、煅烧温度和Eu3+掺杂量等工艺条件进行探讨,结果表明：柠檬酸-凝胶法制备Sr2CeO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：pH≈7～8,R=3：1,煅烧温度为1200℃,Eu3+掺杂量为15%mol。以硝酸亚铈、硝酸锶和氧化铕为原料,碳酸铵为沉淀剂,采用化学沉淀法合成了Sr2CeO4:Eu3+粉体。并利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和发射光谱等检测方法对粉体的性能进行了表征,并对溶液的pH值、沉淀温度、陈化时间、煅烧温度和Eu3+掺杂量等工艺条进行了探讨,结果表明,化学沉淀法制备Sr2CeO4:Eu3+粉体的最佳工艺条件是：pH≈7～8,沉淀温度为80℃,陈化时间为2h,煅烧温度为1200℃,Eu3+掺杂量为12%mol。与高温固相法和化学沉淀法比,柠檬酸-凝胶法制备的Sr2CeO4:Eu3+粉体,所含杂相少、粒径分布窄、颗粒均匀、Eu3+掺杂量较多、发光强度高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 发光材料概述
• 1.1.1 发光材料的定义
• 1.1.2 发光材料发光原理
• 1.1.3 发光材料的特征
• 1.1.4 发光材料的种类
• 1.1.5 影响发光材料发光的因素
• 1.1.6 发光材料的生产工艺和应用
• 1.1.7 发光材料的用途
• 1.2 稀土发光材料概述
• 1.2.1 稀土元素
• 1.2.2 稀土元素的特点
• 1.2.3 稀土发光材料的发光特性
• 1.2.4 稀土发光材料的应用
• 1.2.5 我国稀土发光材料的研究现状
• 1.2.6 无机红色荧光材料发展前景
• 2CeO₄发光材料的研究进展'>1.2.7 Sr₂CeO₄发光材料的研究进展
• 2CeO₄发光材料的合成方法'>1.2.8 Sr₂CeO₄发光材料的合成方法
• 1.3 选题的意义和研究内容
• 1.3.1 选题意义
• 1.3.2 研究内容
• 2CeO₄：Eu³⁺发光材料及性能表征'>第2章 高温固相法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺发光材料及性能表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验主要试剂和仪器
• 2.3 实验工艺流程图
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的性能表征'>2.4 Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的性能表征
• 2.4.1 TG-DTA
• 2.4.2 X射线衍射分析
• 2.4.3 荧光光谱
• 2.4.4 扫描电镜（SEM）分析
• 2.5 实验结果与讨论
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的XRD衍射图'>2.5.1 Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的XRD衍射图
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的发光特性'>2.5.2 Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的发光特性
• 2.5.3 煅烧温度的选择
• 2.5.4 煅烧时间的选择
• 3+掺杂量的选择'>2.5.5 Eu³⁺掺杂量的选择
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的最优方案'>2.6 高温固相法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的最优方案
• 2CeO₄：Eu³⁺发光材料及性能表征'>第3章 柠檬酸-凝胶法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺发光材料及性能表征
• 3.1 前言
• 3.2 实验试剂和仪器
• 3.3 实验工艺流程图
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的性能表征手段'>3.4 Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的性能表征手段
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 pH值的选择
• 3.5.2 柠檬酸与金属离子的比值（R）的选择
• 3.5.3 煅烧温度的选择
• 3+掺杂量的选择'>3.5.4 Eu³⁺掺杂量的选择
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的最优方案'>3.6 柠檬酸-凝胶法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的最优方案
• 2CeO₄：Eu³⁺发光材料及性能表征'>第4章 化学沉淀法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺发光材料及性能表征
• 4.1 前言
• 4.2 实验试剂和仪器
• 4.3 实验工艺流程图
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的性能表征手段'>4.4 Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的性能表征手段
• 4.5 实验结果与讨论
• 4.5.1 pH值的选择
• 4.5.2 沉淀温度的选择
• 4.5.3 陈化时间的选择
• 4.5.4 煅烧温度的选择
• 3+掺杂量的选择'>4.5.5 Eu³⁺掺杂量的选择
• 2CeO₄：Eu³⁺粉体的最优方案'>4.6 化学沉淀法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺粉体的最优方案
• 2CeO₄：Eu³⁺发光材料的对比'>4.7 不同方法制备Sr₂CeO₄：Eu³⁺发光材料的对比
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢