论文部分内容阅读
本论文以硝酸盐稀土层状氢氧化物(Layered Rare-earth Hydroxides, LRHs)为研究主体,致力于超薄LRHs的低温合成、层间阴离子交换、结构表征及光功能材料的开发。探讨了硝酸盐型、硫酸盐型和氟离子型LLnH的热分解过程,揭示了其物相和颗粒形貌演变规律以及对发光性能的影响。以所制备氧化物纳米粉体为原料,制备出具有一定透过率的透明陶瓷材料。采用XRD、DTA/TG、FT-IR、FE-SEM、TEM和PL/PLE等手段对材料的晶体结构特征和物理性质进行了系统分析。以氨水为沉淀剂,采用低温常压共沉淀技术一步合成了LLnH(Ln=Y和Y0.95Eu0.05)超薄(3-5 nm)单晶纳米片。在低温(4-5℃)、湿态条件下实现硫酸根与层间硝酸根的原位离子交换,得到硫酸盐LRHs。硝酸盐型和硫酸盐型LRHs分别经600-C和1000℃煅烧获得～60 nm的氧化物单晶纳米荧光颗粒,且发现由硝酸盐型LRHs煅烧所得氧化物呈现更优异的红色荧光发射。氟离子置换不明显影响LLnH的片层状形貌,但是可置换层板间的NO3-与部分层板上的OH-、导致层状化合物层间距缩小。煅烧氟离子置换产物经过饱和固溶体(Y0.95Eu0.05)2O2.5F、立方晶(Y0.95Eu0.05)2O3和六方晶(Yo.95Eu0.05)OF混合物于1100℃分解(Y0.95Eu0.05)2O3。氧化物荧光粉的荧光强度随置换氟离子浓度的增加不断增强,但荧光寿命随之缩短。将上述氧化物粉体经模压成型、冷等静压处理、预烧1300℃、真空烧结1700℃,制备出平均密度5.018g·cm-3、相对密度达99.7%的Y2O3、Y2O3:Eu3+透明陶瓷,其透光率在可见光域和近红外光域分别为25-40%和54-67%。Y203：Eu3+透明陶瓷较Y2O3:Eu3+荧光粉呈现更优异的红色荧光发射。