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纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点,相应发展起来的纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域之一。纳米材料具有很大的比表面积,这样使得表面的影响不可忽视,所以,研究表面效应对纳米发光材料的影响成为研究纳米材料中的一个热点。
本文选择具有高格位对称性的钒酸钇作为基质材料,选择铕离子作为光谱探针,利用稀土离子特有的光谱性质,通过探测它在纳米发光材料中的发光,研究表面态的影响。本文采用反相胶束法在不同pH值下制备了铕离子激活的YVO4:Eu3+以及核-壳结构的YVO4:Eu3+/YVO4纳米微粒,由于反相胶束内水核的大小决定了所制备的纳米颗粒的尺寸,所以对胶束水核的控制尤为关键,通常是采用调节W=[H2O]/[CTAB]和P=[正己醇]/[CTAB]这两个参数,来控制生成纳米发光材料的粒径。通过比较核-壳结构的YVO4:Eu3+/YVO4纳米材料与YVO4:Eu3+纳米材料的光谱性质,研究了表面态对于纳米材料发光性能的影响。
X射线粉末衍射(XRD)及荧光光谱分析表明,YVO4:Eu3+纳米粒子包覆后谱线的非均匀线宽变窄,荧光寿命增长。此外,本文还测量了非选择激发下YVO4:Eu3+纳米微粒5D0→7F2跃迁的发射光谱随温度的变化。当温度低于200K时,光谱是很多谱线叠加在一起形成的一个宽带;而在室温下,光谱有两条分离的谱线,与体材料相近。我们认为这种现象可能是靠近表面的Eu到表面猝灭中心的能量传递随温度升高而加快的结果。