稀土离子re-%273%2b-（re%3deu，tb）和na-%2c2-wo-%2c4-共掺杂sio-%2c2-发光材料制备及其发光性质的研究

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1、内蒙古师范大学硕士学位论文稀土离子RE<'3+>（RE=Eu，Tb）与Na<,2>WO<,4>共掺杂的SiO<,2>发光材料的制备及其发光性质的研究姓名：李霞申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：王喜贵20070605中文摘要本文通过溶胶．凝胶技术制备了REH(RE=Eu，Tb)与Na2W04共掺杂的Si02发光材料，利用DTA．TG、IR、XRD等测试手段对材料的结构进行了研究，结果显示：800"C退火处理后，RE”与Na2W04共掺杂Si02发光材料的结构基本稳定，只存在Si02的网状结构，

2、因为稀土离子和Na2WO。的掺入量都太少不足以影响Si02的网状结构，且材料属于非晶态。通过三维荧光光谱，激发光谱和发射光谱测试分析，探讨了RE“(RE=Eu，Tb)与Na2W04共掺杂Si02发光材料的发光性质，研究了W042-对稀土离子发光强度的影响。结果显示：在Eu3+掺杂的材料中，通过三维荧光光谱图确定最佳的监测波长为612nm和激发波长为393nm，W042-特征激发峰与稀土离子Eu”能量传递良好，初步判断对稀土离子Eu弘的发光有敏化作用。以393nm作为激发波长，在发射光谱图中只显示

3、5Do．7FJ(J：0．4)的跃迁，表明所有激发态的电子最后都集中在5D0能级，说明能级间有振动驰豫过程。通过对只掺杂Eu离子和Eu”与NauWO。共掺杂Si02发光材料的发射光谱图的对照，进一步证明Na2WO。对掺杂稀土离子Eu3+的Si02发光材料有非常显著的敏化作用，特别是使Eu3+的5Do)F2超灵敏跃迁增强6倍多；在Tb3+掺杂的材料中，通过三维荧光光谱确定了最佳监测波长为544nm和激发波长为230nm。在230nm波长激发下，发射光谱中显示Tb3+的5D4-TFJ0=4，5，6)和

4、5D3-TFJ0=4，5，6)跃迁。由于稀土离子Tb”将能量传递给了Na2W04而使自身能量降低，其发光强度发生了显著的减弱。实验结果表明Na2W04对不同能级的电子猝灭作用也不同。因为Na2W04的激发态与稀土离子Tb3+的5D4。7F6跃迁能级相近，有利于能量传递，而使Tb3+的5D4-VF5和5D4-7F。跃迁发光强度相近，最后发现材料在綮外灯下发射均匀的蓝绿色荧光。在本文的RE“掺杂的Si02材料中掺入Na2W04，并没有影响材料的发射峰的主要位置，但对其发光强度有很大的影响。我们又根据

5、材料的三维荧光、激发和发射光谱设计了稀土离子(Eu3+或付+)与Na2W04共掺杂Si02材料的能级图，解释了材料中金属离子W针与稀土离子(Eu3+或Tb”)之间的能量传递关系。为了更好的研究材料的发光影响因素，我们还考虑了溶液的酸度，退火温度，退火时间，其他金属离子Na+以及Na2WO。的掺杂量对材料发光性质的影响。关键词：溶胶．凝胶技术，RE”(RE=Eu，Tb)，Na2W04，si02发光材料，发光性质ABSTRACTInthepreparationoftheprecursortetrae

6、thlorthosilicate(TEOS)，sodiumtungstate，ethylalcoholandHClweremixedwitheuropiumionorterbiumion，respectively,leadingtoaluminescentcompound．DTA-TG,IRandXRDwereusedtocharacterizedthestructureofthematerials，theresultindicatethatthematerialswithEu3+orTb3+w

7、ereStablewhenannealedat800。CandwereinSi02networkstructure，thedopedconcentrationofrareearthandNa2W04weretoo10WtoinfluencetheSi02networkstructure．Thematerialswerebothinamorphousphase．Thethree—dimensionfluorescencespectra，excitationandemissionspectrawer

8、eusedtOcharacterizedtheRE3+andNa2W04co-dopedSi02luminescentmaterials，andtheeffectofW046onluminescenceintensityofthematerialshavebeendiscussed．TheresultsindicatethatinEu3+dopedmaterials，thethree．dimensionfluorescencespectraconfirmtheemissionwavelength