BaF,2类氟化物纳米材料的制备及光学性质的研究

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1、摘要氟化物及复合氟化物具有特殊的光致发光特性，在制备荧光和激光材料的基质中具有重要的意义，因而一直是人们研究的热点材料之一。本文在综述了纳米材料的制备方法、氟化物晶体的研究进展及稀土掺杂氟化物研究现状的基础上，在水热条件下，引入表面活性剂合成了形貌尺寸可控的纳米BaF2和纳米BaSiF6，并研究了E，+掺杂的BaF2纳米颗粒的发光性质。采用x．射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)、紫外／可见／近红外(UV／VIS／Nm)吸收等测试技术研究了合成条件对氟化物纳米颗粒形貌、尺

2、寸和性质的影响。利用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(cTAB)和阳离子型高分子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在水热条件下合成BaF2纳米材料，并控制其产物的形貌、尺寸。实验表明，随着PVP用量的变化，在水热条件下，可生成BaF2纳米颗粒，PVP的引入能够降低反应速率、提高BaF2的结晶质量；在微乳体系中，PVP用量达一定值时，则可生成BaF2纳米片，含CTAB微乳液的引入可降低产物的尺寸。以制备的BaF2纳米颗粒为原料，采用超声反应法，制备TE?+掺杂的BaF2纳米颗粒。XRD、PL、UV／VIS／NIR吸收谱表明

3、，E，进入了BaF2纳米颗粒的晶格中，形成了BaoJ625Er0375F2375四角结构晶体。采用四组分微乳液CT删己烷／水／正丁醇体系，在水热条件下合成了BaSiF6纳米颗粒，研究发现，螯合剂柠檬酸(CA)和表面活性剂CTAB的共作用对BaSiF6晶体的形貌和尺寸有显著的影响，该方法为其它新材料的合成开辟了新途径。关键词：SaV：；Bao．625Ero．375F2．375；BaSiF6；纳米颗粒；水热法；表面活性剂AbstractFluorideandcomplexfluoridehaveattractedconsidera

4、bleattentionbecauseoftheiruniqueluminescencepotential．Therefore，theyaleidealhostmaterialsforfluorescenceandlasermaterials．Inthispaper,firstly,theknowledgeaboutthemethodofsynthesisnanomaterials，andtheprogressofresearchedfluoridewasintroduced．Then，thesize，shape—contro

5、lledBaF2、BaSiF6nanoparticalswerepreparedinthepresenceofsurfactantunderhydrothernalconditions．Erbium-dopedgaF2nanoparticalsWerealsosynthesized．Thesamples’propertieswerestudied1lsingX-mydiffraction(XRD)，transmissionelectronmicroscope(TEM)，scanningelectronmicroscopy(SE

6、M)，andphotolumineacence(PL)techniques．ThecubicBaF2nanoparticalsweresynthesizedbyhydrothermalmethodinthepresenceofcationicsurfaclantPvPandCTABandshal∞．size-controlledoftheseparticalshavebeenachievedbyraringthesurfactantconcentration．ItisfoundthatPⅦcouldimprovethequal

7、ityBaF2crystal，andCTABcouldhelptofabricatenanoscalecrystals．Erbium-dopedBaF2nanoparticalswerepreparedbysupersonicprocessing．TheEP+wereintroducedintoBaF2crystallatticebyXRD，PL，UVNIS／NIRabsorption．VariousshapeandsizeofBaSiF6weresynthesizedbyalowtemperaturehydrothermal

8、methodusingcitricacid(CA)asachelatingagentandCTAB鹪asurfactant．TheresultindicatesthatCAandCTABcoactionhavegreatlyimpactontheformofBaSiF6cry