导读:本文包含了稀土共掺杂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:稀土金属掺杂,氧化锌,光催化活性,半导体
稀土共掺杂论文文献综述
冯晨[1]（2019）在《稀土金属共掺杂氧化锌光催化剂的制备及研究》一文中研究指出氧化锌(ZnO)因其独有的优越性能,以及在很多领域巨大的潜力而受到很多的关注。晶体材料的性能会被结构特征影响,通过掺杂和形貌控制可以分别影响其微观及宏观结构。镧系元素是理想的金属掺杂剂,因为其独特的光学性质和未被完全占据的4f轨道,所以掺杂镧系元素可以提高催化剂的催化活性。最近的研究表明,通过共掺杂两种稀土元素可以更有效地改良光催化剂,不仅可以通过协同效应有效提高催化剂的光吸收能力,同时也对光生载流子的复合产生了抑制。基于以上背景,本文围绕稀土金属掺杂ZnO,研究了不同合成路径下稀土金属Er和Nd共掺杂对ZnO掺杂活性的影响。以及所制备光催化剂对染料废水的光催化降解性能和动力学研究。主要研究工作及成果如下:1、分别研究了沉淀法和溶剂热法制备ZnO光催化材料的过程中煅烧温度和前驱液pH对ZnO光催化活性的影响,在这基础上制备出了不同掺杂比例的Er/Nd-ZnO光催化剂,并根据对亚甲基蓝降解效果的对比,得出Er和Nd的最佳掺杂比:沉淀法制备的样品中Er与Zn掺杂比为3%,Nd与Zn掺杂比为2%时具有最佳降解效果;溶剂热法制备的样品中Er与Zn掺杂比为1%,Nd与Zn掺杂比为1%时具有最佳降解效果。2、通过Er和Nd共掺杂ZnO材料对罗丹明B和甲基橙溶液的降解结果,比较样品光催化性能的差异。降解结果分析可知稀土元素共掺杂与纯ZnO及一种稀土离子单独掺杂相比更有优势。其中溶剂热法制备材料的光催化效果与沉淀法相比光催化效果更好,在30 min内对甲基橙的降解率可以达到99%,而纯ZnO则只能达到46%。沉淀法制备的3Er/2Nd-ZnO样品降解罗丹明B和甲基橙的反应速率常数k分别为0.10891min~(-1)和0.02778 min~(-1)。溶剂热法制备的1Er/1Nd-ZnO样品降解罗丹明B和甲基橙的反应速率常数k分别为0.09588 min~(-1)和0.01558 min~(-1)。且1Er/1Nd-ZnO样品在30 min内对甲基橙的降解率可以达到98%,而纯ZnO则只能达到46%,1Er/1Nd-ZnO样品的动力学速率常数约为纯ZnO动力学速率常数的3倍。3、采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)和光致发光光谱(PL)等分析手段对样品的结构、形貌及光催化性能等进行了表征。并对掺杂后ZnO材料粒径尺寸的减小,晶格畸变,禁带宽度等变化具体进行了讨论分析。可以得出稀土金属共掺杂使得ZnO半导体的光催化性能提高,也拓宽了其光响应范围。4、通过捕获实验分析了1Er/1Nd-ZnO光催化降解甲基橙和罗丹明B时主要活性物质的作用次序为O_2~-,·OH,h~+和e~-,及其对光催化降解性能的影响。分析总结稀土金属Er和Nd共掺杂提高ZnO光催化性能的原因包括:ZnO晶格的畸变,杂质能级的产生,制备方法对粒径形貌的影响,上转换效应对载流子效率的影响及Er~(3+)和Nd~(3+)氧化还原对的生成等。(本文来源于《中北大学》期刊2019-03-22）
蔺宇航[2]（2018）在《Sc_2O_3基多元稀土氧化物共掺杂稳定ZrO_2陶瓷的高温相稳定性及熔盐腐蚀行为研究》一文中研究指出目前应用的第一代热障涂层陶瓷材料是6～8wt.%Y_2O_3稳定ZrO_2(YSZ),在温度高于1200℃时容易发生相变、烧结及晶粒长大,导致热导率上升,杨氏模量增大,耐高温腐蚀性能下降,从而加速热障涂层的剥落失效。因此研制和开发耐1500℃超高温、抗烧结和耐腐蚀的新一代热障涂层是目前高温防护涂层领域的研究热点。本文采用化学共沉淀-煅烧法制备Sc_2O_3基多元稀土氧化物共掺杂稳定氧化锆陶瓷材料(Sc_2O_3-Gd_2O_3-Y_2O_3-ZrO2,SGYSZ)。首先优化了 SGYSZ陶瓷的Gd_2O_3和Y_2O_3含量,并在其基础上进一步优化Sc_2O_3的掺杂量,研究了 SGYSZ陶瓷的物理性能、高温相稳定性和Na2SO_4+V2O5熔盐腐蚀性能等。研究结果表明:1、SGYSZ和4.5YSZ在1500℃烧结200h后收缩率都超过了 28%,其中4.5YSZ收缩率最大,为30.06%;6.5S2.5G2.5YSZ的收缩率相对较少且稀土氧化物固溶量较大。SGYSZ陶瓷在1500℃烧结5h后致密度均超过了90%,且随稀土掺杂量的增加致密度变大。2、Sc_2O_3含量高于4.5mol%以上的SGYSZ具有优异的高温相稳定性,SGYSZ在1500℃高温下热处理200h未发生相变,仍全部为非平衡四方相(t')。3.5S2G1.5YSZ由于Sc_2O_3掺杂量较少,高温相稳定性较差,热处理100h后生成了 14%的c相。Sc_2O_3的掺杂有利于高温相稳定性,稀土掺杂量对氧化锆陶瓷材料的抗1500 ℃高温相稳定性具有重要的影响。3、SGYSZ在1000℃ Na_2SO_4+V_2O_5熔盐腐蚀后的腐蚀产物为YVO_4、GdVO_4和m-ZrO2。Sc_2O_3的含量对SGYSZ陶瓷的耐高温熔盐腐蚀性能有重要影响,且其含量越高,耐腐蚀性能越好。6.5S2G1.5YSZ具有最优异的耐Na2SO_4+V2O5熔盐腐蚀性能。4、SGYSZ腐蚀后截面并未形成腐蚀层,Sc_2O_3与熔盐发生矿化作用被溶解,在陶瓷内部形成了孔隙和裂纹,熔盐可以沿着这些孔隙和裂纹渗透到样品内部对样品的结构进行破坏。而Gd203和Y203的掺杂对Sc_2O_3起一定保护作用。5、腐蚀反应遵循Lewis酸碱理论和吉布斯自由能,反应顺序为Y_2O_3>Gd_2O_3>Sc_2O_3。(本文来源于《广西大学》期刊2018-12-01）
方东,罗志平,鲍瑞,易健宏[3]（2018）在《高长径比的稀土共掺杂BaSiF_6纳米线的快速发光性能》一文中研究指出一系列具有高长径比的六氟硅酸钡(BaSiF_6)超长纳米线有快速光致发光(PL)性能,其与Ce~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)离子共掺杂时具有亚纳秒衰减时间。溶剂热合成的BaSiF_6纳米线表现出了均匀的形态,平均直径小于40nm,长径比超过几百,在c轴方向上生长{110}表面。当被254nm源激发时,共掺杂的BaSiF_6纳米线的PL发射性能,取决于Tb~(3+)浓度;在近紫外光源激发时从Ce~(3+)到Tb~(3+)和Eu~(3+)离子的能量转移可在可见光谱中的有效发射。在600℃下在真空中退火BaSiF_6纳米线,会产生由纳米晶体组成的氟化钡(BaF_2)纳米线。与其共掺杂的微米尺度的对应物颗粒相比,BaSiF6和BaF_2纳米线在可见光谱中都表现出快速荧光发射性能和具有增强的强度。发现共掺杂的BaSiF6纳米线的衰减时间短于共掺杂的BaF_2纳米线的衰减时间。在高能辐射的阴极发光光谱中也观察到能量转移。(本文来源于《第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集》期刊2018-11-08）
关冬雪[4]（2018）在《钬与轻稀土共掺杂钛酸钡陶瓷的介电性能和缺陷化学研究》一文中研究指出采用固相反应法,在1400℃烧结温度下制备(Ba_(1-x)-x Ho_x)Ti_(1-x/4)O_3以及(Ba_(1-x)R_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd)系列陶瓷。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子顺磁共振(EPR)、拉曼光谱、光致发光(PL)以及介电温谱等技术,系统地研究了陶瓷的结构、微结构、固溶度、点缺陷、位占据、缺陷化学和介电性质。Ho~(3+)离子在这些陶瓷中均显示Ba位和Ti位占据的双性行为。最大创新点是建立了Ba TiO_3晶格中Ho~(3+)离子Ba位占据的量化评价方法。1.Ba TiO_3陶瓷中与Ho~(3+)离子位占据相关的光致发光对于名义分子式为(Ba_(1-x)Ho_x)Ti_(1-x/4)O_3(x=0.01)陶瓷的缺陷化学研究发现,Ho~(3+)离子显示一个双性行为,实际分子式被确定为(Ba_(1-x)Ho_(3x/4))(Ti_(1-x/4)Ho_(x/4))O_3(BHTH)。光致发光(PL)结果表明:在488-nm激光激发下,发现了564 nm处最强的PL带,证实这个带起源于BaTiO_3晶格中Ti位Ho~(3+)离子的~5G_6/~5F_1→~5I_7跃迁;在532-nm和638-nm激光激发下,叁个PL带归因于Ba位Ho~(3+)离子的~5F_4/~5S_2→~5I_8、~5F_5→~5I_8和~5F_4/~5S_2→~5I_7跃迁。Ho~(3+)的PL效应对于Ho~(3+)与其他掺杂剂共掺杂钛酸钡介电陶瓷中Ho~(3+)离子的位占据提供一个探针。2.(Ba_(1-x)-x R_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(R=La,Pr,Nd,Sm)介电陶瓷的缺陷化学和拉曼光谱中光致发光的多样性对于名义分子式为(Ba_(1-x)R_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(R=La,Pr,Nd,Sm;x≥0.04)(BRTH)的陶瓷,由XRD决定La/Ho、Pr/Ho、Nd/Ho和Sm/Ho在BRTH中的固溶度分别为x=0.11、0.12、0.06和0.14,BRTH均显示为伪立方钙钛矿结构。在一定区域内,介电峰温度(T_m)分别以–21°C/at.%La/Ho、–20°C/at.%Pr/Ho、–15°C/at.%Nd/Ho和–20°C/at.%Sm/Ho的速率线性降低。BRTH(R=La,Pr,Nd,Sm;x=0.06)分别满足X5T、X6T、X7T和X8S介电指标,并且在室温显示较低的介电损耗(tanδ<0.015)。发现高介电率畸变出现在高密度BRTH(R=Sm;x=0.07)陶瓷中。在532-nm激光激发的拉曼光谱中,BRTH显示Nd~(3+)/Ho~(3+)和Sm~(3+)/Ho~(3+)的光致发光多样性。BRTH的光致发光证实:少量的Ho~(3+)离子存在于Ba位,其含量随着稀土原子序数的增加而增加,从R=La的0.05 at.%到R=Sm的0.19at.%。给出了BRTH的缺陷化学。3.高密度、高介电和低损耗的(Ba_(1-x)-x Gd_x)(Ti_(1-x)-x Ho_x)O_3陶瓷对于名义分子式为(Ba_(1-x)Gd_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(BGTH)的陶瓷,XRD结果显示其固溶度为x=0.10。当x≤0.05时,BGTH具有四方结构;而当x≥0.06时,BGTH具有伪立方结构。当x=0.07时,BGTH显示高密度(ρ_r=95%)、高介电率的X6U指标(ε'_(RT)=6980)、1到10~6 Hz范围内的频率稳定性(│(ε'-ε'_(RT))/ε'_(RT)│<7%)、2×10~3到3×10~3 Hz频率范围内较低的介电损耗(tanδ<0.01)。Gd~(3+)和Ho~(3+)在BGTH中均表现出双性行为。利用定量样品拉曼光谱中的光致发光,确定了Ba位Ho~(3+)离子的位占据率。4.高密度(Ba_(1-x)-x Eu_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3陶瓷的介电性质和光致发光对于名义分子式为(Ba_(1-x)-x Eu_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(BETH)的陶瓷,XRD结果显示其固溶度为x=0.12。当x≤0.06时,BETH具有四方结构;而当x≥0.07时,BETH具有伪立方结构。x=0.07的BETH样品的介电热行为满足X6U指标,并且显示较低的室温介电损耗(tanδ<0.015)。在532-nm激发激光下,拉曼散射光谱显示了Eu~(3+)/Ho~(3+)光致发光的多样性。(本文来源于《吉林化工学院》期刊2018-06-01）
郭永博[5]（2018）在《石墨烯—稀土铕共掺杂Ti/SnO_2-Sb电极的制备及其降解噻虫胺废水的研究》一文中研究指出我国农药的使用量近几年呈现出快速上升的趋势,此外由于我国幅员辽阔,农药使用量和施用强度也因不同的地区而呈现出较大的差异,伴随而来的农药中毒、食品安全等问题以及农药残留造成的环境污染等问题和事件也在不同程度上影响着人体健康和生态环境。噻虫胺因其高效的除害作用,拥有着广阔的市场应用前景,但我国目前针对该农药的使用还没有出台具体的使用量及检测标准,这样就可能会导致噻虫胺的滥用造成环境污染,因而探究高效的噻虫胺降解处理技术拥有重要的理论和现实意义。本论文将掺杂石墨烯—稀土铕的电极引入电催化降解系统,探究自制改性电极最佳制备工艺参数,并优化各种降解条件,优化电解性能。对噻虫胺废水电催化过程的各种条件进行分析并优化,探究其降解机理与途径,使电催化领域的理论得以丰富,同时通过研究可以为噻虫胺在实际去除和降解的应用中打好理论基础,并提供相应技术上的支撑和指导。制备掺杂石墨烯和稀土 Eu的改性电极(Ti/Sb-Sn02-Eu&rG0),并对制备过程中的焙烧温度以及石墨烯、稀土的掺杂比例进行优化,最后确定改性电极最佳制备工艺为:焙烧温度600℃、石墨烯掺杂比为0.015wt.%、稀土 Eu掺杂比为0.05wt.%。实验中除了利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段和方法对电极表面形貌、晶型进行表征,同时还通过析氧电位(LSV)、循环伏安曲线(CV)等方法对电化学性能进行了表征和测试。在降解实验中,研究了初始pH值、电解质浓度、电流密度、初始噻虫胺浓度等因素对改性电极催化性能和噻虫胺去除效果的影响,确定最佳实验条件:初始pH=5、电流密度=20mA/cm2、电解质浓度0.3mol/L、初始浓度=75mg/L。对噻虫胺降解过程的中间产物采用质谱分析的方法,取降解时间为Omin(原样)、60min和120min的样品进行质谱分析。推断可能的降解路径和降解机理:电催化过程中产生的·OH是噻虫胺降解的主要因素,从而造成N-N、C-N(连接硝基胍和噻唑环)等噻虫胺分子内部键的断裂。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-20）
张涛[6]（2018）在《双组份稀土共掺杂单一基质白色荧光粉的制备及发光性能研究》一文中研究指出白光LED凭借其在照明领域里独有的绝对优势和节能潜力,被认为是最具前景的白光光源。虽然目前LED已经实现了商品化,但是蓝光芯片复合黄色荧光粉所得的白光LED存在色温偏高,显色指数低等瓶颈缺陷;而(近)紫外芯片与叁基色荧光粉复合所得的白光LED存在发光效率低等致命缺陷,因而对现有荧光粉进行改进或者开发新型白光LED用荧光粉具有明显的实际应用价值。本论文选用钨酸盐和钼酸盐作为基质,通过共沉淀法和微波法合成了两种离子共掺杂的单一基质白色荧光粉,研究了改变活性剂的种类、添加量以及稀土离子物质的量之比对荧光粉发光性能的影响,以及相同反应条件对钨酸盐基质和钼酸盐基质的不同影响,从而确定了两种基质的最佳合成条件。本论文具体内容主要包括:(1)采用改进共沉淀法合成了Dy~(3+)、Eu~(3+)共掺杂NaLa(WO_4)_2和NaLa(MoO_4)_2系列白色荧光粉,在样品中添加PVP作为活性剂两种荧光粉的发光强度均得到提高。NaLa(WO_4)_2在393 nm和616 nm处的Eu~(3+)的特征激发、发射峰远强于NaLa(MoO_4)_2的Eu~(3+)的特征发射峰,说明钨酸盐基质更有利于向Eu~(3+)的能量传递。调控Dy~(3+)、Eu~(3+)物质的量之比,NaLa(WO_4)_2和NaLa(MoO_4)_2分别在Dy~(3+)、Eu~(3+)物质的量之比为1:1,1:2时获得色度与标准色坐标值最接近,表明Dy~(3+)和Eu~(3+)双掺杂的NaLa(WO_4)_2和NaLa(MoO_4)_2是一种很好的近紫外光激发下的白色荧光粉。(2)采用微波法制备了Dy~(3+)、Eu~(3+)共掺杂的SrWO_4和SrMoO_4系列白色荧光粉,确定了谷氨酸为活性剂且最佳添加量为0.375 g。同时发现,NaLa(W/MoO_4)_2中出现的钨酸盐393、616 nm处的Eu~(3+)的特征激发、发射峰远强于钼酸盐Eu~(3+)的特征发射峰的现象在Sr W/MoO_4也同样存在,证明了钨酸盐的确比钼酸盐更有利于向Eu~(3+)能量的传递。当Dy~(3+)和Eu~(3+)掺杂比例为1:2时,SrWO_4:Dy~(3+),Eu~(3+)色坐标(0.324,0.323)接近国际标准白光色坐标值(0.330,0.330),表明SrWO_4:Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉可能是一种潜在的很好的白光LED白色荧光粉。而SrMoO_4荧光粉,由于钼酸盐向发光中心能量传递较弱,受基质本身蓝光影响,在Dy~(3+)和Eu~(3+)的物质的量之比为1:2时,荧光粉的发光强度虽然达到最大,色坐标要逊于SrWO_4荧光粉的色坐标。(3)通过微波法在不添加活性剂的条件下制备了Eu~(3+)、Tb~(3+)共掺杂的CaWO_4和CaMoO_4系列荧光粉。在393 nm激发下,两种荧光粉的发射峰强度随着Eu~(3+)在总掺杂离子中比例增大而增强。CaWO_4在350-410 nm之间的一系列窄带激发峰和整体发射峰比CaMoO_4荧光粉的强很多,特别是在393 nm处和616 nm处Eu~(3+)的特征跃迁更加强烈,说明钨酸盐比钼酸盐向Eu~(3+)能量传递作用更突出。在Tb~(3+)和Eu~(3+)物质的量之比为1:2时CaMoO_4得到最佳色坐标(0.340,0.325)与标准白光色坐标(0.330,0.330)十分接近。这种Eu~(3+)、Tb~(3+)共掺杂的CaMoO_4荧光粉在白光LED领域有应用潜力。(本文来源于《伊犁师范学院》期刊2018-05-01）
王方方[7]（2017）在《稀土离子共掺杂磷酸盐荧光粉的制备及发光性能研究》一文中研究指出白光发光二极管(WLEDs)具有发光效率高,低能耗,寿命长以及节能环保等优点,已经引起大量科研工作者的关注。在本论文中,利用传统的高温固相法制备了Sr_(10(1-x))Cl_2(PO_4)_6:10xEu~(2+),Ca_9NaZn(PO_4)_7:Eu~(2+)/Eu~(3+),Tb~(3+)及Ca_(2(1-x))B_2P_2O_(10):2xEu~(2+)叁种荧光粉并对其晶体结构、微观形貌、光致发光性能、热稳定性、荧光寿命等进行了研究。1.采用传统的高温固相法合成一系列蓝光荧光粉Sr_(10(1-x))Cl_2(PO_4)_6:10xEu~(2+)(x=0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对该荧光粉的晶体结构和微观形貌进行了表征。并通过激发光谱和发射光谱研究了该荧光粉的荧光发光性能。在Sr_(10(1-x))Cl_2(PO_4)_6:10xEu~(2+)荧光粉中Eu~(2+)离子的最佳掺杂浓度被确定为x=0.02。该荧光粉中Eu~(2+)浓度猝灭被证实为辐射再吸收和偶极-偶极相互作用这两种机理的共同作用的结果。并通过研究荧光粉发光强度随温度变化规率对荧光粉Sr_(9.80)Cl_2(PO_4)_6:0.20Eu~(2+)的热稳定性进行了评价。分析了不同Eu~(2+)掺杂浓度和不同温度下Sr_(10)Cl_2(PO_4)_6:Eu~(2+)荧光粉的荧光衰减曲线。计算了热猝灭的活化能(Ea)。所有的数据均表明,Sr_(10)Cl_2(PO_4)_6:Eu~(2+)荧光粉是一种有希望应用于白光LED的蓝光荧光粉。2.采用传统高温固相反应在1000℃的合成了一种新型白光荧光粉Ca_9NaZn(PO_4)_7:Eu~(2+)/Eu~(3+),Tb~(3+)(CNZP:Eu~(2+)/Eu~(3+),Tb~(3+)),并研究了该荧光粉的荧光发光性能,稀土离子掺杂浓度及荧光衰变曲线。由于Eu~(2+)的半径大于Ca~(2+)的半径,荧光粉基质中发生了Eu~(3+)到Eu~(2+)的部分还原。在CNZP:Eu~(2+)/Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉基质中检测到了两种能量传递现象,包括从Eu~(2+)到Tb~(3+)的能量传递和从Tb~(3+)到Eu~(3+)的能量传递。通过改变稀土激活离子的掺杂量,CNZP:Eu~(2+)/Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉的CIE色度坐标从红色(0.439,0.309)移动到暖白(0.401,0.361),又从暖白色(0.401,0.361)移至黄绿色(0.380,0.438)。此外CNZP:Eu~(2+)/Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉还展示了良好的热稳定性。结果表明,颜色可调的Ca_(9-9x-9y)NaZn(PO_4)_7:9xEu~(2+)/Eu~(3+),9yTb~(3+)(0.00≤x≤0.010,0.003≤y≤0.018)荧光粉在白光LED中具有潜在的应用价值。3.通过传统的高温固相反应在800℃下合成一种新型蓝色发光荧光粉Ca_2B_2P_2O_(10):Eu~(2+)。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的荧光粉的晶体结构和微观形貌进行了表征。通过激发光谱和发射光谱研究该荧光粉的荧光发光性质。在Ca_2B_2P_2O_(10)荧光粉基质中Eu~(2+)离子的最佳掺杂浓度被确定为1.0 mol%。并详细的研究了荧光粉的浓度猝灭机理。该荧光粉浓度猝灭机理被确定为多级-多级相互作用机理。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2017-04-20）
武文,宣亚文,肖利娜,杨志广,朱灿灿[8]（2017）在《稀土离子共掺杂的钼酸钙发光材料的合成与光谱性质》一文中研究指出采用了化学共沉淀法合成了一系列的镨、铽共掺杂的钼酸钙发光材料,研究了单掺Pr~(3+)和Tb~(3+)以及CaMoO4∶0.03Pr~(3+),yTb~(3+)共掺杂的浓度、温度对材料发光性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱对样品进行了晶格结构、荧光性质表征。XRD分析表明:样品的主衍射峰与标准卡片(JCPDS 29-0351的衍射峰数据一致,说明少量Pr~(3+)掺杂没有改变基质晶格结构。荧光光谱分析表明,样品在275nm紫外光激发下,发射光谱主要包括多个发射峰,波长为488,560,621和652nm,分别对应于镨离子的~3P_0-~3H_4,~3P_0-~3H_5,~1D_2-~3H_4和~3P_0-~3F_2的跃迁,在掺杂量为3%时,样品特征发射峰最强,CaMoO4∶0.03Pr~(3+)和CaMoO4∶0.05Tb~(3+)的最佳煅烧温度分别为800和600℃。随着Pr~(3+)和Tb~(3+)掺入量的增加,CaMoO4∶Pr~(3+)发光材料的特征发射光谱和激发光谱的特征峰强度逐渐减小,而CaMoO4∶Tb~(3+)材料发光先减小后增大,存在着浓度猝灭效应。此外,在CaMoO4∶0.03Pr~(3+),yTb~(3+)发光体系中,Tb~(3+)的共掺杂可显着增强镨离子的特征发射峰,这是由于存在Tb~(3+)→Pr~(3+)的有效的能量传递。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2017年01期）
相国涛[9]（2016）在《Er~(3+)/Yb~(3+)及Pr~(3+)/Yb~(3+)共掺杂的稀土氟化物纳米材料发光性质的研究》一文中研究指出近些年来,叁价稀土离子掺杂的上转换纳米材料引起了人们的广泛关注。上转换纳米材料可以通过吸收长波光子而发射短波光子。由于具有这种特殊的荧光性质,使得其在生物成像、光动力治疗、上转换激光器以及光学存储等领域有着很好的应用前景。与传统的下转换荧光材料,如有机染料和量子点材料相比,上转换发光材料有很多优势,如谱线窄、寿命长、稳定性好、毒性低等。稀土氟化物,如YF3、LuF_3、β-NaYF_4和β-NaLuF_4等,因为声子能量低,使得其成为了极好的上转换基质材料。本论文以稀土离子激活的氟化物纳米材料为研究对象,并且采用溶剂热法合成纳米颗粒。系统地研究了叁明治结构β-NaYF_4:2%Er~(3+)/20%Yb~(3+)@β-NaYF_4上转换发光增强的机理;发现了β-NaLuF_4:Pr~(3+)/Yb~(3+)中有效的量子剪裁现象,并且提出了验证量子剪裁下转换发光机制的物理方法;此外,还研究了La~(3+)和Y~(3+)掺杂对β-NaLuF_4:Er~(3+)/Yb~(3+)纳米颗粒性质的影响;最后,还合成了LuF_3:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米颗粒,并详细地研究了其上转换发光的性质。具体研究内容及结果如下:1.利用溶剂热法合成了不同壳层厚度的叁明治结构β-NaYF_4:2%Er~(3+)/20%Yb~(3+)@β-NaYF_4纳米颗粒。随着包覆层数的增加,纳米颗粒的上转换发光强度先增强后减弱,当包覆层数达到3层时,上转换发光强度达到最大,此时绿光和红光分别提高了40倍和34倍;再继续包覆,纳米颗粒的上转换发光强度反而减弱,这是由于包覆使得纳米颗粒的尺寸增大进而导致单位面积内有效的发光中心的数目减少而造成的。通过分析荧光光谱和寿命曲线,证明叁明治结构对处于激发态的Yb~(3+)向纳米颗粒表面的能量传递的抑制是上转换发光强度提高的关键。此外,证明了在β-NaYF_4:2%Er~(3+)/20%Yb~(3+)纳米材料中,4F9/2(Er~(3+))的布居主要来自于中间能级4I13/2(Er~(3+))的能量传递;而在其体材料中,4F9/2(Er~(3+))的布居主要来自于4S3/2(Er~(3+))与2F5/2(Yb~(3+))的交叉弛豫能量回传过程的贡献。2.在300℃下,利用溶剂热法,合成了掺杂不同浓度La~(3+)的β-NaLuF_4:2%Er~(3+)/20%Yb~(3+)纳米颗粒。La~(3+)的掺杂使样品中出现了α-NaLuF_4,并且随着La~(3+)掺杂浓度的提高,立方相的比例也逐渐增加。当La~(3+)掺杂浓度达到30mol%时,得到纯的立方相Na Lu0.48La0.3Yb0.2Er0.02F4纳米颗粒,尺寸约为8 nm;超过30 mol%后,产生La F3杂相。与不掺杂La~(3+)在280℃下合成的α-Na Lu0.78Yb0.2Er0.02F4相比,纳米颗粒表面的-OH减少,从而降低了4I11/2(Er~(3+))向4I13/2(Er~(3+))的无辐射弛豫速率,进而使得绿红比得到提高(3.2倍)。通过分析4S3/2(Er~(3+))和4F9/2(Er~(3+))的衰减曲线,确定了4F9/2(Er~(3+))的布居主要来自于:4I13/2(Er~(3+))+2F5/2(Yb~(3+))→4F9/2(Er~(3+))+2F7/2(Yb~(3+))。此外,样品在980 nm高密度激发下会发生红光叁光子过程:4G11/2(Er~(3+))+2F7/2(Yb~(3+))→4F9/2(Er~(3+))+2F5/2(Yb~(3+))。3.在300℃下,利用溶剂热法,合成了掺杂不同浓度Y~(3+)的β-NaLuF_4:2%Er~(3+)/20%Yb~(3+)纳米颗粒。随着Y~(3+)浓度的增加未发生相变,但是纳米颗粒的尺寸逐渐减小,其上转换发光强度呈现先增强后减弱的现象,且当Y~(3+)掺杂浓度达到30 mol%时上转换发光最强,此时纳米颗粒的尺寸为80 nm。与在相同条件下制备的β-Na Lu0.78Yb0.2Er0.02F4和β-Na Y0.78Yb0.2Er0.02F4相比,其绿色上转换发光分别增强了1.8倍和16倍。利用Eu~(3+)作为结构探针,证明了Y~(3+)掺杂所引起的晶体场对称性的变化是上转换强度发生变化的原因。此外,样品在980 nm高密度激发下会同时发生绿光叁光子过程4G11/2(Er~(3+))+4I15/2(Er~(3+))→2H11/2/4S3/2(Er~(3+))+4I13/2(Er~(3+))和红光叁光子过程4G11/2(Er~(3+))+2F7/2(Yb~(3+))→4F9/2(Er~(3+))+2F5/2(Yb~(3+))。4.利用溶剂热法制备了正交相的10 nm的矩形LuF_3:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米颗粒。与具有相似尺寸和相同掺杂浓度的YF3纳米颗粒和α-NaYF_4纳米颗粒相比,LuF_3纳米颗粒的上转换绿光强度分别是YF3纳米颗粒和α-NaYF_4纳米颗粒的18.7倍和5.1倍,上转换红光分别是YF3纳米颗粒和α-NaYF_4纳米颗粒的13.2倍和0.6倍。在980 nm激发下,由于样品中Yb~(3+)的浓度较高(20 mol%),使得4S3/2→4I15/2跃迁和4F9/2→4I15/2跃迁的衰减曲线均表现为单指数形式。而且,样品中绿光和红光的布居过程均为两光子过程。但是由于在测试过程中存在热效应,使得其n值均小于2。最后,我们利用Er~(3+)的2H11/2能级与4S3/2能级之间的热平衡关系,证明了热效应的存在。5.利用溶剂热法合成了不同Yb~(3+)浓度的β-NaLuF_4:1%Pr~(3+)/x%Yb~(3+)纳米颗粒。证明了β-NaLuF_4:Pr~(3+)/Yb~(3+)是一种有效的量子剪裁材料,并且提出了验证量子剪裁下转换发光机制的物理方法。通过分析初始能量传递传递速率与Yb~(3+)浓度的关系,我们认为在Yb~(3+)浓度极低时,Pr~(3+)与Yb~(3+)的能量传递方式是两步能量传递;随着Yb~(3+)浓度的增加,合作能量传递出现并逐渐增加;当Yb~(3+)浓度达到20 mol%时,Pr~(3+)与Yb~(3+)的能量传递方式仅是合作能量传递。当Yb~(3+)浓度为20 mol%时,其理论量子效率(ηTQE)达到了192.2%,非常接近200%的极限值。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2016-03-01）
张莹莹,祁晓英,张明,薛健,王志强[10]（2015）在《稀土和碱土离子共掺杂钛酸钡陶瓷的制备与介电性能表征》一文中研究指出采用传统的水热合成法制备了La~(3+)/Ca~(2+)共掺的钛酸钡(BaTiO_3)粉体。XRD晶相分析表明,该粉体晶相结构单一,为立方相钙钛矿型晶体结构;TEM影像表明粉体颗粒呈现球形,直径为150~200 nm。以La~(3+)/Ca~(2+)共掺BaTiO_3基粉体为原料,加入适量的PVA溶液造粒,过筛后陈化,经压制烧结,制成陶瓷片。SEM形貌分析表明,适量的La~(3+)/Ca~(2+)掺杂有利于钛酸钡陶瓷的致密化烧结,并且能够改善其介电性能。电学性能测试结果表明,w(La3+):w(Ca2+)为1:1和3:1的BaTiO_3陶瓷能够达到EIA X7R要求。当w(La3+):w(Ca2+)为1:1时,得到了介电常数为3798,介质损耗为0.0189,绝缘电阻为2.7×1012Ω的高介电低损耗陶瓷体。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2015年S1期）
稀土共掺杂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目前应用的第一代热障涂层陶瓷材料是6～8wt.%Y_2O_3稳定ZrO_2(YSZ),在温度高于1200℃时容易发生相变、烧结及晶粒长大,导致热导率上升,杨氏模量增大,耐高温腐蚀性能下降,从而加速热障涂层的剥落失效。因此研制和开发耐1500℃超高温、抗烧结和耐腐蚀的新一代热障涂层是目前高温防护涂层领域的研究热点。本文采用化学共沉淀-煅烧法制备Sc_2O_3基多元稀土氧化物共掺杂稳定氧化锆陶瓷材料(Sc_2O_3-Gd_2O_3-Y_2O_3-ZrO2,SGYSZ)。首先优化了 SGYSZ陶瓷的Gd_2O_3和Y_2O_3含量,并在其基础上进一步优化Sc_2O_3的掺杂量,研究了 SGYSZ陶瓷的物理性能、高温相稳定性和Na2SO_4+V2O5熔盐腐蚀性能等。研究结果表明:1、SGYSZ和4.5YSZ在1500℃烧结200h后收缩率都超过了 28%,其中4.5YSZ收缩率最大,为30.06%;6.5S2.5G2.5YSZ的收缩率相对较少且稀土氧化物固溶量较大。SGYSZ陶瓷在1500℃烧结5h后致密度均超过了90%,且随稀土掺杂量的增加致密度变大。2、Sc_2O_3含量高于4.5mol%以上的SGYSZ具有优异的高温相稳定性,SGYSZ在1500℃高温下热处理200h未发生相变,仍全部为非平衡四方相(t')。3.5S2G1.5YSZ由于Sc_2O_3掺杂量较少,高温相稳定性较差,热处理100h后生成了 14%的c相。Sc_2O_3的掺杂有利于高温相稳定性,稀土掺杂量对氧化锆陶瓷材料的抗1500 ℃高温相稳定性具有重要的影响。3、SGYSZ在1000℃ Na_2SO_4+V_2O_5熔盐腐蚀后的腐蚀产物为YVO_4、GdVO_4和m-ZrO2。Sc_2O_3的含量对SGYSZ陶瓷的耐高温熔盐腐蚀性能有重要影响,且其含量越高,耐腐蚀性能越好。6.5S2G1.5YSZ具有最优异的耐Na2SO_4+V2O5熔盐腐蚀性能。4、SGYSZ腐蚀后截面并未形成腐蚀层,Sc_2O_3与熔盐发生矿化作用被溶解,在陶瓷内部形成了孔隙和裂纹,熔盐可以沿着这些孔隙和裂纹渗透到样品内部对样品的结构进行破坏。而Gd203和Y203的掺杂对Sc_2O_3起一定保护作用。5、腐蚀反应遵循Lewis酸碱理论和吉布斯自由能,反应顺序为Y_2O_3>Gd_2O_3>Sc_2O_3。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
稀土共掺杂论文参考文献
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[3].方东,罗志平,鲍瑞,易健宏.高长径比的稀土共掺杂BaSiF_6纳米线的快速发光性能[C].第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集.2018
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[10].张莹莹,祁晓英,张明,薛健,王志强.稀土和碱土离子共掺杂钛酸钡陶瓷的制备与介电性能表征[J].稀有金属材料与工程.2015