稀土Eu 3+掺杂纳米TiO2—SiO2发光材料的制备和发光性质的研究
稀土发光纳米材料发光特性的研究进展
历经十多年的研 究, 国内 外专家已经 在稀土发光 纳米 材料中揭示出很多不同于体相 材料的特殊属性 [ 5]。特 别是 近两年, 对稀土发光纳米晶的发 光特性研 究掀起了一 个新 的 高潮, 本 文将 以掺杂 Eu3+ 离 子的 稀土发 光纳 米材料 为 例, 着重介绍近几年来取得 的研究进展, 同时对未来 的发 展趋势进行了展望。 1 稀土发光纳米材料的发光特性 1 1电荷迁移 带的移动 光谱峰 值向短 波长方 向移动 的现
1 3发光效率和发光强 度变化 通常纳 米晶中 稀土发 光强 度都低于体相材料, 这是因为纳 米晶表面 缺陷形成无 辐射 猝灭中心, 另外纳米微粒对紫外 激发光的 强散射也会 导致 激发效率的下降。近几 年, 人们通过包 覆、钝化、掺 杂等 修饰手段, 取 得了 很好 的效 果。王 静慧 等 [ 21] 发现 他们 用 纳米包覆法制备的 BaM gA l10O17! Eu2+ 荧光粉比相应体材料 发光强度大 1倍多。 陈宝玖 等 [ 22] 用 燃烧法 制备 纳米 Y2O3 ! Eu3+ 时引入少量 A g+ 离子, 发现量 子效率提高 12% , 荧 光强度可增大 50% , 并认为是大粒 径的 A g+ 离子可能与纳 米晶表面 O2- 结 合, 部分 消除了纳米晶 表面无 辐射猝 灭中 心, 使量子效率提高, 另外还使 激发光更 有效地到达 发光 中心, 提高了激发效 率。顾牡 等 [ 23] 在 G d2 O3 !Eu3+ 纳米荧 光粉中掺杂 L i+ , Zn2+ 离子, 发现 Eu3+ 的 611nm 处的发光 强度可达到未掺杂时 的 2 5倍, 原因 可归结为 使晶粒 由单 斜相向更利于 发光 的立方 相转 变、氧空 位的 敏化剂 作用、
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能引言半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
《多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料制备及其作用机制的研究》范文
《多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料制备及其作用机制的研究》篇一一、引言随着科技的进步与人们对生活品质要求的提高，防污抗菌材料成为了当今材料科学研究领域中的热门话题。
作为重要的防污抗菌材料之一，TiO2纳米材料因其在光照下能够催化产生具有强氧化还原性的自由基，在自清洁、抗菌及光催化等领域得到了广泛的应用。
本文着重研究了多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的制备工艺及其作用机制，为进一步开发高性能的防污抗菌材料提供理论依据。
二、多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的制备1. 材料选择与掺杂元素设计TiO2作为主体材料，我们选择了具有高活性的锐钛矿型。
同时，为了提升其性能，我们选择了多种元素进行掺杂，如氮（N）、碳（C）、铁（Fe）等。
这些元素的掺杂能够改变TiO2的电子结构，从而提高其光催化活性及防污抗菌性能。
2. 制备工艺采用溶胶-凝胶法结合高温煅烧工艺进行制备。
首先，将选定的掺杂元素与TiO2前驱体混合，形成均匀的溶胶。
然后，通过控制温度和湿度等条件，使溶胶凝胶化。
最后，在高温下进行煅烧，得到多元素掺杂的TiO2纳米材料。
三、多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的作用机制1. 光催化机制多元素掺杂的TiO2纳米材料在光照下，能够吸收光能并激发出电子-空穴对。
这些电子和空穴能够与吸附在材料表面的氧气和水反应，生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-），这些自由基具有强大的氧化能力，能够将有机物和细菌分解为无害的成分。
2. 防污机制由于TiO2纳米材料具有优异的光催化性能，能够有效地分解吸附在表面的污渍和油脂。
同时，其表面具有亲水性，能够有效地防止水滴和油滴的附着，从而达到防污的效果。
3. 抗菌机制多元素掺杂的TiO2纳米材料对细菌具有强烈的杀灭作用。
一方面，其光催化产生的自由基能够破坏细菌的细胞膜和细胞内的重要结构，导致细菌死亡。
另一方面，其表面具有微小的凹槽和凸起，可以破坏细菌的生物膜结构，进一步增强其抗菌效果。
稀土发光纳米材料发光特性的研究进展
稀土发光 纳米材料发光特性 的研究进展
郭艳 艳 吴杏 华 王殿 元２ 王庆 凯
（ 九 江学院机械 与材料 工程 学院； １ ２九江学院理学院 江西九 江 ３ ２ ０ ） ３ ０ ５
关键词 ：稀 土；发光 ；纳米材料 ；表 面界 面效应 ；小尺寸效应
中 图 分 类 号 ：Ｏ４ ２ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１７ ９４ （０ ０ ４— １５一 （４ ８ ． １ ６４— ５ ５ ２ １ ）０ ０ ０ ０）
２１ ０ ０年第 ４期
Ｎｏ ４ ， ２ ０ ． ０１
九 江 学 院学 报 （ 自然 科 学 版 ） Ｊｕ ｆｉ ａｇｕ ｊ ｒ ｔ （ａｕＭ ｓｉ ｃｓ ｏｍＭ ｏｊ ｎ ｎ ｅｓｙ ｎｔｒ ｃ ｎｅ ） ＠ ｖ ｉ ｅ
（ 总第 ９ １期 ） （ ｕ ｏ９ ） Ｓｍ Ｎ ． １
２２发射光谱 变化 ．
与体相 材料相 比，稀土发光 纳米材料
的发射光谱存在谱线 宽化 和峰值移 动 、出现新发光峰 、荧
光 分 支 比变 化 等 现 象 。 姚 罡 等 在 纳 米 Ｙ Ｏ ：Ｅ ” 中 ， ， ｕ
发现粒径从 ４ ｎ 减小 至 １ｎ ４ｍ ２ ｍ时发 射 主峰从 ６３ ｍ 蓝移 １ｎ
于 Ｅ ３ 子 。 Ｆ 跃 迁 ，宋 宏 伟 等 ㈦ 在 Ｙ Ｏ ： ｕ 纳 ｕ 离 Ｄ 一 ， Ｂ ， Ｅ¨
米管 、纳米线 中发现仍是橙色发光为主 ，然而 Ｙ ｄｖＲ ． ａａ Ｓ 等¨ 刚和严纯华 等¨ 在纳 米 Ｙ Ｏ Ｂ ：Ｅ 中发现 发射 谱 以 ｕ 红光为主 （ 对应 于 ０ Ｆ Ｄ 一 跃迁 ） 。非 常有趣 的是 ，王育 华等人 在 水热法合成 的纳米 Ｙ Ｏ ：Ｅ ３ Ｂ ， ｕ 中发现 ｕ Ｖ光 激发时以 ５ ２ ｍ 橙色 光 发射 为 主 ，强度 随粒 径减 小 而减 ９ｎ
稀土Eu掺杂纳米TiO2的荧光特性研究及其应用
酯在 酸一 水溶 液 中发 生 溶 胶一 胶 反 应 ， 备 了一 种 可 凝 制 作 为 荧光 标记 分 子 的 Ｅ 抖／ ｉ ｕ Ｔ Ｏ。荧光性 纳 米微 粒 ， 并 对样 品的 形貌 、 成及 结构 进行 了表 征 。结 果表 明 ， 组 纳
米 粒 子 的 平 均 粒 径 ５ ｍ 。 用 ４ ８ ｍ 激 发 光 源 激 发 样 ｎ ６ｎ
水。 ２ ２ 实 验 方 法 ． ’
关键 词 ： Ｅ ｕ掺 杂 ； ｏ ； 胶～ 胶 法 ； 光 ； 葱 表 Ｔｉ 溶 凝 荧 洋
皮 细 胞
中 图 分 类 号 ： Ｏ １ ． ； ５ ． ６ １ ４ ０６ ７ ３
文 献标识 码 ： Ａ
文章 编号 ：０ １９ ３ （０ ０ 增 刊 ３０ ３ —３ １ ０ —７ １ ２ １ ） －５ ００
１ 引 言
近年来 ， 纳米 材 料 生 物效 应 的研 究 已经 成 为 迅 速
发 展 的 纳 米 药 物 和 纳 米 生 物 技 术 的 基 础 。 纳 米 Ｔｉ Ｏ
２２１ Ｅ 抖／ Ｏ ． ． ｕ Ｔｉ 纳米 晶体 的制备 将 ２ 的 ＴｉＯ ｕ 边 搅 拌边滴 加 到 ８ ５ ｍＩ （Ｂ ） ｍＬ的 ｉ — Ｐ ＯＨ 中 ， 之充 分 混 合 均 匀 ， 到 溶 液 Ａ； 定 量 的 ｒ 使 得 一
４ ） 入到 ２ ０ 加 ０ ｍＬ的水 中 ， 制其 ｐ 值 １ ５ 得 到溶 控 Ｈ ．， 液 Ｂ； 溶液 Ｂ置 于 冰水 浴 中 ， 高 速 机 械 搅 拌 下 ， 溶 在 将
液 Ａ 以每 ３ ｓ滴 的速 度 ， 慢 地滴 加 到 Ｂ 中 ， 至 ～４ ／ 缓 直 ＴｉＯ ｕ 完 全 水 解 ， 到 溶 液 Ｃ； 溶 液 Ｃ 在 恒 温 （Ｂ ） 得 将
稀土铕掺杂纳米发光薄膜的制备及性质研究
第22卷第3期2008年6月 白城师范学院学报Journal of Ba i cheng Nor m al College Vo l .22,No .3June,2008 稀土铕掺杂纳米发光薄膜的制备及性质研究曹铁平,李跃军(白城师范学院化学系,吉林白城137000) 摘要:利用溶胶-凝胶法合成了稀土离子Eu 3+掺杂的氧磷灰石稀土硅酸盐C a 2Y 8(Si O 4)6O 2/Eu 3+发光薄膜,研究表明,稀土离子Eu 3+在Ca 2Y 8(Si O 4)6O 2基质中占据低对称性格位6h (C s ),并以其特征的红光发射(5D 0-7F 2)为主。
关键词:稀土离子;掺杂;薄膜;发光中图分类号:O614.1文献标识码:A文章编号:167323118(2008)0320018204收稿日期:2007-11-23作者简介曹铁平(6———),女,白城师范学院化学系副教授,硕士研究生,从事纳米材料研究;李跃军(6———),男,白城师范学院化学系副教授。
1 引言氧磷灰石稀土硅酸盐是一种非常著名的基质,掺杂稀土离子铕可以制备出优良的红光材料,作为一种红色发光粉用于彩色电视、阴极射线管以及高压汞灯中已经有很长的历史。
当用紫外光激发时其光致发光效率可以高达70%[1]。
一般说来,氧磷灰石稀土硅酸盐块材料发光粉是用固相法[2,3]制备的,而纳米颗粒可以用共沉淀法和水热法等来制备[4,5]。
我们利用Pechini 溶胶-凝胶法,以无机物为主要原料,制备了纳米发光薄膜,并对稀土离子Eu 3+在薄膜中的发光性质做了探讨。
2 实验部分将稀土氧化物按实验所需用量用HNO 3加热溶解,保持pH 值在2-3之间,冷却至室温后,加入一定量的乙醇和所需体积正硅酸乙酯,搅拌成均相,用自制的镀膜机以浸渍提拉法镀膜。
将膜在120℃干燥5小时,然后放于程序升温炉中以60℃/h 的升温速度升温至500℃保留2小时,预烧过的薄膜(Ca 2Y 7.2Eu 0.8(Si O 4)6O 2)以100℃/h 的升温速度烧结至所需温度(700℃-1100℃)并保留2小时。
掺稀土发光材料工艺类文献综述
文献综述课题名称：掺杂的稀土发光材料的研究课题类型：工程设计姓名：学号：学院：专业：年级：级指导教师：2011年12月30日掺杂的稀土发光材料的研究中文摘要简述掺杂稀土发光材料的发展进程及趋势,掺杂稀土三基色发光荧光粉的发现及对其组成､技术现状､还需重大突破的问题和技术研究发展方向｡对阴极射线管荧光粉的兴起和衰落作了简单描述,阐述了稀土与有机和无机化合物掺杂形成发光材料的制作工艺,分析稀土掺杂浓度与稀土发光强弱的的关系｡重点介绍氟化物转换发光材料方面的研究,如用水热法合成不同掺杂浓度Er3+ ､Tm3+ 和Yb3+ 的YLiF4 材料并研究Er3+ ､Tm3+ 和Yb3+ 在材料中的光吸收,同时在980 nm 红外光激发下样品的上转换发光特性｡利用正己醇或正己烷制成W/O微乳反胶团体系制备Gd2o3:Yb,Er上转换材料,在980nm 的红外光激发下,改变掺杂元素Yb和Er的比例,观察发现氧化物粉体发射出绿色和红色比例的上转换荧光,并分析其发生的原因｡而后对掺杂稀土发光材料国内外研究成果进行综述,简述了它几个研究应用方向,还需突破的问题｡关键词：掺杂的稀土发光材料稀土荧光粉三基色荧光粉 Er3+ Yb 3+ 转换发光材料氟化物THE RESERCH OF RARE EARTH LUMINESCENTMATERILSAbstractAn understanding of the history and development of a technology can be a tremendous aid in properly utilizing it for a given application. a brief history and overview is given for the rare earth luminescent materials tell the rare earth luminescent material research present situation,the rare earth luminescent material research progress,the rare earth luminescent material application,the rare earth luminescent material future forecasts several aspects to carry on the summary to the rare earth luminescent matenal.the rare earth luminescent material widely applies in the illumination,demonstration and examines three big domains,has formed the very big industrial production and the expense market scale,and forward emerging domain development.Key words: the rare earth luminescent material present situation apply future forecasts一、课题国内外现状自从1964年美国发明高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉[1，2]，并很快应用于彩色电视显象管（CRT）中，对稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展发生划时代的转折点。
稀土掺杂氧化物光催化性能研究
稀土掺杂氧化物光催化性能研究随着人们对环境污染的重视，光催化技术逐渐成为了新兴的环保治理方法之一。
其中，稀土掺杂氧化物是一类很具有潜力的光催化材料。
它具有许多优异的光电学和催化性质，因此引起了广泛的研究兴趣。
本文将着重阐述稀土掺杂氧化物的一些光催化性质的研究进展。
一、稀土掺杂氧化物的研究背景稀土元素从上世纪中期开始逐渐成为人们关注的重点材料。
稀土元素在有机物催化、气体催化和光催化反应等方面具有重要的应用价值。
掺杂稀土元素后的氧化物不仅在光催化领域表现出显著优异的性能，其在电催化反应、分离膜、气敏等领域也具有广泛的应用前景。
掺杂稀土元素后的氧化物在光催化反应中，具有高的光学吸收率、可调谐的电子结构、较强的电子传输性能和优异的催化效率。
这些性质都是通过调控稀土元素的价态、晶格结构和表面形貌来实现的。
二、稀土掺杂氧化物的光催化性质1、对可见光的吸收性能稀土元素由于其独特的光物理和化学性质，在材料中具有很强的吸收、发射和转移电荷等特点。
因此，稀土掺杂的氧化物材料可以在紫外线和可见光等波长范围内吸收光线，这是它们优异的光催化性能的重要基础。
研究发现，不同稀土元素掺杂下的氧化物材料对可见光的吸收能力不同。
如，采用Y3+、La3+、Eu3+和Gd3+等稀土元素分别掺杂于TiO2纳米晶体中，可见光吸收能力依次增强。
其中，Eu3+掺杂的TiO2纳米晶体在全光谱范围内具有较好的吸收性能。
2、电子传输和储存在光催化反应中，光生载流子的传输是影响催化效率的关键因素。
稀土掺杂氧化物材料的电子传输性质较高，这可以通过电学测试和荧光探针法进行表征。
研究显示，掺杂稀土元素后的氧化物材料具有高的电子传输速率和良好的电子传输能力。
此外，在电子储存方面，稀土掺杂氧化物材料的电子具有较长的寿命，极大地提高了其在持续光催化反应中的催化能力。
3、表面缺陷结构稀土掺杂氧化物的表面结构特征与其催化性能密切相关。
表面的缺陷和孔结构是影响催化能力的重要因素。
TiO2-SiO2_多功能薄膜的制备及其性能研究
第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·347·TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究向军淮，徐志东，王军*（江西科技师范大学 江西省材料表面工程重点实验室，南昌 330013）摘要：目的改善普通玻璃的防雾性能。
方法采用溶胶−凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x TiO2-(1−x)SiO2（x为1.00、0.75、0.50、0.25、0）复合薄膜。
利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）表征TiO2-SiO2复合材料的微观结构和表面形貌，通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO2-SiO2复合薄膜的光学性质和润湿性，通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。
结果XRD测试结果表明，TiO2-SiO2复合材料由锐钛矿相TiO2和非晶相SiO2构成，其相结构随着TiO2含量的变化而变化。
SEM和AFM结果表明，在TiO2-SiO2复合薄膜中，当SiO2的物质的量分数小于50%时，TiO2-SiO2复合薄膜表面均匀致密、粗糙度低；当SiO2的物质的量分数大于75%时，复合薄膜表面出现了孔洞和大颗粒，粗糙度增大。
光学性质测试结果表明，在TiO2-SiO2复合薄膜中，当SiO2的物质的量分数大于50%时，镀膜后的玻璃在可见光范围内的平均透过率高于85%。
润湿性测试结果表明，镀膜后玻璃表面的亲水性明显增强，当SiO2的物质的量分数小于50%时，TiO2-SiO2复合薄膜的接触角低于5°，表现为超亲水。
防雾性能测试结果表明，在玻璃表面制备TiO2-SiO2复合薄膜后，玻璃具有良好的防雾性能。
评价了0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的耐久性，在室内放置60 d后，0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的平均透过率在84%以上，且具有防雾性能，表明其耐久性较好。
结论在玻璃表面制备的0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜在可见光范围内具有高透明度和良好的防雾性能，且该薄膜的耐久性较好。
稀土掺杂纳米氧化物的制备与性质研究
稀土掺杂纳米氧化物的制备与性质研究随着现代科技的不断发展和应用，对于新材料的需求也越来越高。
其中，稀土掺杂纳米氧化物在材料领域中的应用广泛，其具有优异的物理化学性质、磁性和光学性能，因此备受关注。
本文将就稀土掺杂纳米氧化物的制备与性质研究进行阐述。
一、稀土掺杂纳米氧化物的制备方法稀土掺杂纳米氧化物制备方法主要分为物理法、化学法和生物法三种。
1.物理法物理法包括溅射法、激光蒸发法、电子束蒸发法等。
这些方法的共同点是利用高能束流作用在靶材上，使其蒸发或解离，产生氧化物的气态物质，然后在低压环境下通过各种反应方式使这些原子聚集起来形成纳米氧化物。
2.化学法化学法包括水热法、溶胶凝胶法、共沉淀法、气相沉积法等。
这些方法的共同点是将含有稀土离子的化学试剂与其他化学试剂进行反应，产生氢氧化物沉淀，然后通过采用较高温度或其他化学期限进行处理，促使沉淀物稳定且具有规则晶体结构。
3.生物法生物法包括生物合成法、细胞介导法等。
这些方法的共同点是利用生物体内的化学酶、酵素等在低温、中性或低温、碱性等条件下引导或催化化学反应，促使一些物质形成。
二、稀土掺杂纳米氧化物的性质研究1.物理性质稀土掺杂纳米氧化物的大小、形状、分布等是影响其物理性质的主要因素之一。
研究表明，稀土掺杂纳米氧化物的光学、磁学、电学性质随着粒子尺寸的减小而发生显著变化，其中表面效应、量子限制效应等是引起这些性质变化的主要原因。
2.化学性质稀土掺杂纳米氧化物的表面活性和化学反应性较高，常在化学催化、储及应用等领域得到广泛应用。
在催化作用中，通过改变其表面化学性质，如表面酸碱度、表面活性等，其催化活性、选择性和稳定性得到显著提高。
3.生物性质稀土掺杂纳米氧化物在生物领域中的应用主要表现在生物成像、生物分析、疾病治疗等方面。
利用稀土掺杂纳米氧化物的荧光特性，可制备出高灵敏度、高选择性的生物传感器，用于细胞成像等方面。
三、稀土掺杂纳米氧化物的应用前景稀土掺杂纳米氧化物的应用前景被广泛关注和期待，在制备新型材料、新型器件、新型催化剂、生物医学领域等发挥着重要作用。
稀土纳米发光材料研究进展
第26卷 第3期2005年6月发 光 学 报C H I N ESE J OURNAL OF LUM I N ESCENCEV ol 126N o 13June ,2005文章编号:1000-7032(2005)03-0285-09稀土纳米发光材料研究进展张吉林,洪广言*(中国科学院稀土化学与物理重点实验室,吉林长春 130022)摘要:稀土纳米发光材料明显不同于体相发光材料的特性已经成为近年来的热点研究课题,为了更好地探索其特性,综述了稀土纳米发光材料的研究进展,特别是掺杂Eu 3+和T b 3+离子的稀土纳米发光材料。
首先,归纳总结了稀土纳米发光粒子不同于体相材料的光谱特性,如电荷迁移带的红移、发射峰谱线的宽化、猝灭浓度的升高、荧光寿命和量子效率的改变等等;其次,概述了一维稀土纳米发光材料的制备与光谱性质,介绍了二维稀土纳米发光薄膜的图案化和介孔模板组装;最后,对其未来的发展趋势进行了展望。
关 键 词:稀土;发光;纳米材料;Eu 3+;Tb 3+中图分类号:O 482.31 PACC :3250F;7860 文献标识码:A收稿日期:2004-04-20;修订日期:2004-11-05基金项目:国家自然科学基金资助项目(50473002)作者简介:张吉林(1963-),男,辽宁本溪人,副研究员,博士,主要从事无机纳米结构材料与稀土发光材料的研究。
*:通讯联系人;E-m ai:l gyhong @ciac .j.l cn,Te:l (0431)52620421 引 言纳米发光材料是指颗粒尺寸在1~100n m 的发光材料,它包括纯的和掺杂离子的纳米半导体复合发光材料和具有分立发光中心的掺杂稀土或过渡金属离子的纳米发光材料。
1994年Bhar -gava 等[1,2]首次报道了纳米ZnS B M n 的发光寿命缩短了5个数量级,而外量子效率仍高达18%。
尽管这是一个有争议的实验结果[3],但却引起了人们研究半导体纳米发光材料的极大兴趣,因为它预示了纳米发光材料可能有高的发光效率和短的荧光寿命等特性。
稀土掺杂纳米发光材料的研究发展
稀土掺杂纳米发光材料的研究开展XX：王林旭学号：5400110349 班级：经济107摘要：本文先介绍了关于稀土纳米发光材料的有关根本概念及根本用途，让读者有个根本认识。
文章重点对稀土氟化物纳米颗粒的上转换光学性能以及稀土磷酸盐纳米发光材料的研究进展方面做个简单的介绍关键词：稀土发光材料稀土磷酸盐纳米发光材料1．引言：短短半个学期的选修课学习，自己对纳米材料有了一定的了解，这篇论文的选题是“稀土掺杂纳米发光材料的研究开展〞，查阅跟搜索了相关资料后，主要从稀土氟化物纳米颗粒的上转换光学性能以及稀土磷酸盐纳米发光材料的研究进展方面给以论述。
首先，先来了解几个根本概念。
1.1什么是稀土元素？稀土元素包括钪、钇和５７到７１的镧系元素共１７种元素。
它们在自然界中共同存在，性质非常相似。
由于这些元素发现的比较晚又难以别离出高纯状态，最初得到的是元素的氧化物，它们的外观似土，所以称它们为稀土元素。
稀土元素的电子组态是［Ｘｅ］４ｆＤＩ１５ｓ２５￣ｓａｏ～６ｓ２。
镧系元素离子的吸收光谱或激发光谱，来源于组态内的电子跃迁，即ｆ—ｆ跃迁；组态间的能级跃迁，即４ｆ一５ｄ，４ｆ一６ｓ，４ｆ一６ｐ等跃迁：还有电荷迁移跃迁，即配体离子的电子向离子的跃迁，从高能级向低能级的跃迁就产生相应的发射光谱。
由于稀土的这些特性，所以它可以做发光材料。
发光材料包括半导体发光材料和稀土化合物发光材料两大类…１。
稀土荧光材料以应用铕、铽、钆、钇等高纯中稀土为主要特色２。
纳米稀土发光材料是指基质粒子尺寸在１—１ｏｏ哪的发光材料l３。
纳米粒子本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、外表效应和宏观量子隧道效应等。
受这些构造特性的影响，纳米稀土发光材料表现出许多奇特的物理和化学特性，从而影响其中掺杂的激活离子的发光和动力学性质，如光吸收、激发态寿命，能量传递，发光量子效应和浓度猝灭等性质。
在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。
1.2什么是发光材料？在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。
稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展
稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展孙容瑾;邱培宇;张春雷;高国;崔大祥【摘要】Due to their special electronic configurations, rare earth elements have excellent optical properties, which make them a treasure of new luminescent materials. Recently, in the lighting, display, analysis, testing and other areas, rare earth luminescent materials have been widely used. The knowledge gained thus far has allowed the development of various rare earth luminescent materials, such as rare earth long after-glow phosphors and rare earth complexes luminescent materials. Herein two kinds of new rare earth luminescent materials are introduced. They are rare earth doped“quantum cutting” light-emitting materials with efficient down-conversion efficiency and rare earth doped“up-conversion” light-emitting nanocrystals with great potential in the biomedical field. The emitting mechanisms of the two luminescent materials are described, and the progress of preparation and application is highlighted.%稀土元素特殊的电子构型，使其具有优异的光性能，成为新的发光材料的宝库。
稀土掺杂氧化物纳米发光材料研究
管） 的研究得到 了人们 特别 的关注 。这种 卜 低维 材料 不 仅 能在 未来 的光 电器件 ＿ 、 ２ 数据 存 储 、 生物和化 学传感 器ｌ 等领域发挥重要作 ４ ２ 用， 而且可 以丰 富人们对量子效应 的基本认识。
在一 维稀 土纳米 材料 方面各 种不 同材料 体 系及其 发光 性质 也有 不 少 报 道 ｊ如 ＬＰ Ｒ Ｒ ＝ ， ａＯ ： Ｅ（ Ｅ Ｅ ，Ｔ ¨ ） 纳 米 线 ｌ 和 Ｌ ２ ３ Ｅ 纳 米 ｕ ｂ ４ ｎ０ ：Ｒ 管 堋 Ｊ 。我们 最 近 的研 究表 明与零 维纳 米颗 粒 、 微 米 颗粒 和微米 棒 相 比 ，ａＯ ： ｕ 纳米 线 的辐 ＬＰ Ｅ ¨
光学性质。Ｍ ｈｅ 等人用 光谱烧孔 技术研究 了 ｅｚ ｒ
Ｅ ｕＯ 纳米 晶 中电子一 子 的相 互 作 用 ， 出均 匀 声 得 线 宽与 温 度 之 间 存 在 （ ３＜Ｏ＜ ４） ／ 的依 赖 关 系 ，］他们 研究 组也 观察 到纳米 晶中 Ｅ ¨的辐 １２ ， ９０ ｕ 射跃迁 速率 与周 围介 质 的折射 率 有关 。Ｔｓｕ ｉ ｅ ｓ
．
子的辐射跃迁速率在一定的尺寸范 围内， 随颗粒
尺 寸减小 而增大 的现 象 卜 。 近年来 一维 纳米 结 构材 料 （ 纳 米 线 和纳 米 如
粒。人们采用各种不同的方法如溶胶一 凝胶法 、 水
解法、 燃烧 法 、 光热 蒸发来 制备 各种 不 同的纳 米 激
发 光粉 擂 。纳 米 发 光 粉 显 示 出 了一 些 特 有 的 ］
换发光的 电子 布居路径发 生 了很大变化 。 。 。
本课 题对 Ｙ Ｏ ： ｕ 和 Ｙ Ｏ ：ｂ 纳 米 晶的 紫外 Ｅ ¨ ３Ｔ ¨
光诱导发光变化现象进行 了系统研究 ， Ｙ Ｏ ： 在 Ｅ ¨中通过计算得 出 Ｄ － ， 和 ． ， 电 ｕ 。∑ Ｆ Ｄ。∑ Ｆ 的
稀土离子掺杂改性TiO2光催化剂
稀土离子掺杂改性TiO2光催化剂*燕宁宁，张莹，吴晶，柳清菊*（云南省高校纳米材料与技术重点实验室，云南大学，云南昆明650091）摘要TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际的应用，对TiO2进行改性以克服上述两方面问题一直是光催化领域研究的重点。
稀土元素因其独有的电子结构和光学性质，在离子掺杂改性TiO2研究中受到重点关注。
本文主要介绍了稀土离子掺杂TiO2的改性机理，综述了稀土离子掺杂对TiO2的晶型、晶粒大小和光谱吸收的影响，总结了目前存在的问题及研究趋势。
关键词光催化活性稀土离子掺杂TiO2Research Progress on TiO2 Photocatalyst doped with RE ionsY an ningning, Zhang ying, Wu jing, LIU Qing-ju*(Yunnan Key laboratory of nanomaterials & technology, Yunnan University, Kunming 650091, China)Abstract: Titanium dioxide’s applications are limited for its wide band gap and low light quantum efficiency, so it is necessary to modify TiO2 to overcome the two problems. RE ions doping is one of the most effective methods to modify TiO2 for its unique electronic structure and optical properties. In this paper, the modification mechanism of TiO2 doped with RE ions are introduced mainly; the influences of modification with RE ions to the structure , size of crystal and the spectrum absorption are all summarized; meanwhile, the problems of the study on RE ions doping and the trend of the development are both summarized.Keywords: photocatalystic activity, RE ions doping, titanium dioxide0 引言自从Fujishima[1]等发现受紫外光照的TiO2具有光催化效应以来，以TiO2为代表的光催化材料受到了广泛关注和研究。
稀土掺杂钨钼酸盐发光材料的合成及发光性能研究
稀土掺杂钨钼酸盐发光材料的合成及发光性能研究稀土掺杂钨钼酸盐发光材料的合成及发光性能研究摘要：稀土掺杂钨钼酸盐是一类具有潜在应用价值的发光材料，具有较高的荧光量子产率和优良的光稳定性。
本文以钨钼酸盐为基础材料，采用共沉淀法和高温固相法制备了不同稀土离子掺杂的钨钼酸盐材料，并对其发光性能进行了详细研究。
结果表明，稀土离子的掺杂改变了钨钼酸盐的发光性能，在不同波长下产生了不同的发光行为。
此外，稀土掺杂还显著提高了钨钼酸盐的发光强度和长时间的光稳定性。
本研究为稀土掺杂钨钼酸盐的应用提供了有益的参考。
关键词：稀土掺杂，钨钼酸盐，发光材料，发光性能，共沉淀法，高温固相法1. 引言发光材料是一类特殊的材料，具有在电磁波作用下发出不同波长光的性质。
近年来，稀土掺杂钨钼酸盐因其独特的发光特性和广泛的应用前景引起了研究人员的广泛关注。
稀土离子的引入可以调控钨钼酸盐的发光性能，改善其发光强度和光稳定性，从而使得稀土掺杂钨钼酸盐材料在LED照明、激光器、生物医学成像等领域具有重要的应用价值。
2. 实验部分2.1 材料合成本实验以钨钼酸盐为基础材料，通过共沉淀法和高温固相法合成了不同稀土离子掺杂的钨钼酸盐材料。
共沉淀法：依次将相应比例的钨酸和钼酸加入稀土离子溶液中，并在搅拌条件下加入氨水进行沉淀反应。
随后，将沉淀物用蒸馏水洗涤并干燥，最后在高温下进行煅烧。
高温固相法：按照一定的摩尔比例将钨钼酸盐和稀土离子粉末混合，加入石英坩埚中进行热处理。
最后，将样品冷却至室温并得到目标产品。
2.2 发光性能测试采用荧光光谱仪对合成的稀土掺杂钨钼酸盐材料进行发光性能测试。
通过变化激发光源的波长和强度，记录不同条件下的发光波长、强度和峰值位置。
3. 结果与讨论3.1 合成材料的表征通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线谱能谱仪（EDS）对合成的稀土掺杂钨钼酸盐材料进行表征。
XRD结果表明，合成的材料具有单一的结晶相且高度纯净。
稀土发光材料的制备与性能研究
目录
01 一、稀土发光材料的 制备
02
二、稀土发光材料的 性能
03 三、研究方法
04 四、研究结果
05 五、结论与展望
06 参考内容
稀土发光材料是一类具有独特性能的材料，在照明、显示、激光等领域具有 广泛的应用前景。本次演示将介绍稀土发光材料的制备方法、工艺和流程，以及 材料的性能特点和应用领域，以期为相关领域的研究提供一定的参考。
2、优化材料结构
优化材料结构是提高稀土发光材料发光效率的重要途径。例如，通过掺杂、 合金化、纳米结构设计等方法，可以调节材料的能级结构、载流子输运性质等， 从而提高材料的发光效率。
3、表面修饰
表面修饰是一种有效提高稀土发光材料发光效率的方法。通过表面修饰，可 以改变材料的表面性质，如亲水性、疏水性等，从而提高材料的分散性、稳定性 和光学性能。
三、研究方法
为了更好地研究稀土发光材料的性能，我们采用实验方案对其进行了研究。 首先，我们选取了不同的稀土离子作为掺杂剂，探究了其对硅酸盐材料发光性能 的影响。同时，我们还研究了硅酸盐基质中其他离子取代对材料性能的影响。
在实验过程中，我们先制备了一系列不同掺杂剂和离子取代的硅酸盐材料样 品。然后，通过X射线衍射、荧光光谱等方法对样品的结构和性能进行了详细表 征。最后，结合实验数据，我们采用origin软件对数据进行处理和分析，得出结 论。
结论
稀土发光材料作为一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。本次演示介 绍了稀土发光材料的发光机理及其在显示技术、医疗诊断、化学传感器等领域的 应用，并探讨了提高稀土发光材料发光效率的途径。随着科技的不断发展，相信 稀土发光材料在未来的应用领域将更加广泛，同时其性能也将得到进一步的提升。
Eu^3+掺杂TiO2发光薄膜制备及其发光性能
文章 编号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ９ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ７ ８ １ — ０ ４
Ｅ ｕ ３ ＋ 掺 杂 Ｔｉ Ｏ２ 发 光 薄 膜 制 备及 其 发 光 性 能
张 锦
（西 安 工 业 大 学 理 学 院 ， 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
摘 要 ： 为 了寻找实用、 廉价 、 性能 良好 的 Ｔ ｉ ０ ２： Ｅ ｕ 抖发光 薄膜 ， 采用溶胶一 凝胶 法制备 了
发 时， 样 品 显 示 出强 红 光发 射 ， 对应于 Ｅ ｕ 抖 的 Ｄ ０ 一 Ｆ ２ 超 灵敏 跃 迁 ； 且 荧光 强度 随着 烧 结 温
度 的 升 高先增 强 再减 弱 ， ８ ０ ０。 Ｃ时达到 最 大值 ， 表 明存在 最佳 的热 处理 温度． 关键词 ： Ｅ ｕ掺 杂 ； Ｔｉ Ｏ 发 光 薄膜 ； 溶胶 一 凝胶法； 光 致发 光
超声 清洗 后 ， 用无 水 乙醇 清 洗 ， 然后 在 乙醇 中浸 泡 １ ０ ｍｉ ｎ ， 取 出 晾干 ， 保 持表 面干 净 ， 准备 镀膜 ． 镀膜 过程 如 图 ２所 示 ， 镀 膜 采用 浸 渍 提拉 法 ，
用 自制镀 膜机 进行 镀膜 ， 将 洁净 的玻璃 片或硅 片 固 定在 镀膜 机上 ， 提拉 速度 通过 控 制变 压 器 可 以在 １
１ 实验 Ｔｉ Ｏ ： Ｅ ｕ 。 ＋ 纳 米晶的制备
溶胶 一 凝 胶 法 制备 发 光 薄 膜包 括 ４个 步 骤 ： ① 溶 胶 配制 和陈化 ； ②基 片 的清洗 ； ③镀 膜过 程 ； ④薄
膜 的干燥 和退火 ．
溶 பைடு நூலகம் 配制 时 原 材料 选 取 与摩 尔 配 比 ： 钛 酸 丁
火 温度 在 ７ ０ ０℃时 ， Ｅ ｕ 。 ＋的荧 光强 度最 强 ． Ｐ ａ ｌ ｏ ｒ ｎ ｉ — ｎ ｏ等 ＿ ６ ］ 也对 Ｔｉ ０２：Ｅ ｕ 。 ＋纳 米 发 光 薄 膜 的光 激 发
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光 谱 学 与 光 谱 分 析
Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ
Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．５，ｐｐｌ１９３—１１９６ Ｍ ａｙ， ２０１１
稀 土 Ｅｎ３＋掺 杂 纳 米 ＴｉＯ２一 Ｓｉｏ２发 光 材 料 的 制 备 日期 ：２０１０—０７—１６，修 订 日期 ：２０１０—１０－１６ 基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 项 目 （２０１６１００１），内 蒙 古 自 治 区 自然 科 学 基 金 项 目 （２００５０８０１０２０６）和 内 蒙 古 师 范 大 学 科 研 基 金 项 目
３２次 ，分辨率 ４ ｃｍ～，ＫＢｒ压片法。荧光光谱仪为 日本 日立 公 司 Ｆ－４５００ 型 Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ，１５０ Ｗ 的 Ｘｅ灯 作 为 激 发 源 ，光 电 倍 增 管 电压 ４００ Ｖ。差 热 热 重 仪 为 岛 津 公 司 ＤＴＧ－６０Ｈ ，升 温 速 度 为 ５℃ ·ｍｉｎ一 。Ｘ 射 线 粉 末 衍 射仪 （Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ型 ，Ｂｒｕｋｅｒ Ｇｅｒｍａｎｙ射线源为 ＣｕＫａ，辐射 波 长 为 １．５４０ ６ Ａ，管 电压 ４Ｏ ｋＶ，管 电流 ４０ ｍＡ，扫 描 范 围 １０。～７Ｏ。）。透射 电镜 为德国 Ｚｅｉｓｓ公 司 Ｓｕｐｒａ－５５型仪器 ，加 速 电压 ２００ ｋＶ。 １．２ 样 品制 备
实 验 中 采 取 统 一 配 方 ： ＋＆ ： Ｈｎ（）：ｎＨＡ ： （）Ｈ— ｌ：４：１．２：１５。首 先 在 烧 杯 中 加 入 一 半 定 量 体 积 的 无 水 乙 醇 ，再依次加入计算量的 ＨＡｃ，ＴＢＯＴ，ＴＥＯＳ，磁力搅拌混 和均匀形成 Ａ溶液 ；在另一烧 杯 中将 计算量 的水 、ＥｕＣ１。溶 液加入另一半体积 的无水 乙醇 中，并用 盐酸 酸化 ，磁 力搅拌 均 匀 形 成 溶 液 Ｂ。将 Ｂ溶 液 在 剧 烈 搅 拌 下 逐 滴 滴 入 到 Ａ溶 液 中 ，滴加 完 毕 后继 续搅 拌 直 至 溶 液 具 有 强 粘 性 不 能搅 拌 时 停 止 搅 拌 ，将 所 得 样 品 自然 晾 干 ，得 Ｔｉ（）２一 Ｓｉ（）２凝 胶 。再 将 所 得 的 凝 胶 研 磨 后 于 所 需 温 度 退 火 处 理 。溶 液 中各 组 分 的 配 比 根 据 实 验 需 要 进 行 配 制 。
王喜贵 ，齐 霞，薄素玲 ，娜米拉
内蒙古师范大学化学与环境科学学院 ，功能材料物理与化学 自治区重点 实验室 ，内蒙古 呼和浩特 ０１００２２
摘 要 采 用 溶 胶 一凝 胶 法 制 备 了稀 土 Ｅｕ抖 掺 杂 于 不 同 比 例 的纳 米 Ｔｉ（）２一 ＳｉＯ２复 合 体 系 ，研 究 了基 质 中钛 、 硅 摩 尔 配 比对 发 光 性 能 的 影 响 。样 品 的 ＦＴＩＲ 谱 图 显 示 ：纳 米 复 合 氧 化 物 ｓｉ（）２一 Ｔｉ（）２之 间 发 生 了键 合 作 用 ， 形 成 了 Ｔｉ一 （＞ Ｓｉ键 ；ＴＥＭ 显 示 样 品 的颗 粒 大 小 约 为 ３５ ｎｌＴｌ，是 具 有 一 定 的 单 分 散 性 的 球 形 颗 粒 ；ＸＲＤ和 ＳＡＥＤ结果表 明，样 品退火 至 ７００℃后仍 为单一的锐钛矿相 ，这说 明微量硅 的加入对二氧化钛 的锐钛矿相有 热稳定 的作用 。当微量 的 Ｓｉ 进 入 ＴｉＯｚ的 晶格 ，取代部 分 Ｔｉ 的位置 时 ，形成 了结构等 电子陷 阱。通过对 样 品的激发光谱 、发射光谱分析 ，发 现这 种结构有 利于将 基质 吸收 的能 量传递 到发光 中心 ，使 Ｅｕ抖 的 ４６５ ｎｌＴｌ处 一 Ｄｚ激 发 效 率最 高 ，成 为 最 灵 敏 的激 发 线 。
关 键 词 纳 米 ＴｉＯｚ—Ｓｉ（）２颗 粒 ；溶胶 一凝 胶 法 ；发 光 性 能 ；Ｅｕ” 中 图分 类 号 ：Ｏ６１４．３ 文 献标 识 码 ：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１１）Ｏ５ ｌ１９３—０４
引 言
由于纳米发 光材料 表现 出 ｒ与 体材 料不 同 的光 谱 学性 质 、高 的分 辨 率 、宽频 带 强 吸 收 等 特 性 ，使 得 稀 土 离 子 掺 杂 的 纳 米 发光 材料 近 年来 成 为 了 人 们 关 注 的热 门 研 究 领 域 。稀 土 Ｅｕ。 的结 构 为 ４ ，荧 光 性 质 比较 活 泼 ，发 光 色 纯 度 高 ， 发 光 强度 大 ，激 发 态 的 寿 命 也 足 够 长 ，因此 ，Ｅｕ件 成 为 红 光 发 光材料研究 的主要对象 。由于氧化物一般具有 良好 的化学 稳 定 性 、机 械 性 能 和 低 的 膨 胀 系 数 而 成 为 优 选 的 基 质 材 料 ， 但 有 关 复 合 纳 米 氧化 物 Ｔｉ０２ Ｓｉ 为 基 质 的 发 光 材 料 报 道 并 不 常 见 。
本 文 在 酸 催 化 条 件 下 制 备 ｒ稀 土 Ｅｕ 掺 杂 的 纳 米 Ｔｉ０２一ｓｉＯｚ发光材料 ，与体相材料对 比发现 ，该 材料具有色 纯度高 、发光性能 良好 的特 点 ，使其具有潜在 的应用价值 。
１ 实验部分
１．１ 试 剂 和 仪 器 正 硅 酸 四 乙酯 （ＴＥＯＳ），分 析 纯 ，ＳｉＯｚ含 量 不低 于 ２８ ；
钛 酸 丁酯 （ＴＢＯＴ）化 学 纯 ；无 水 乙 醇 （ＥｔＯＨ），分 析 纯 ；醋 酸 （ＨＡｃ），分 析 纯 ；０．１０ ｍｏｌ·Ｌ～ ＥｕＣ１。溶 液 由 Ｅｕ２０。直 接
称 重后 ，用 １：１的盐 酸溶 解 ，除 去 盐 酸 后 配 制 而 成 。 红外光谱 为美 国 Ｎｉｃｏｌｅｔ公 司 ６７００型 ＦＴＩＲ，扫 描次数