Ce 3+ /Tb 3+ 掺杂硅酸盐氟化物纳米微晶玻璃的制备及其发光机理研究

发布时间：2021-12-16 15:10

　　氟氧化物微晶玻璃是一种具有优良热、力、光及化学性能的新型功能材料,由于兼有氧化物玻璃和氟化物晶体的优点,在国防尖端技术、微电子技术等领域有着广泛的应用。本文以硅酸盐玻璃为基础玻璃,制备了稀土离子掺杂的含不同氟化物纳米晶的微晶玻璃,并采用差热分析、X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光谱、透过光谱以及荧光光谱等手段研究了该微晶玻璃的热性能、微晶种类、微晶的可控析出、稀土离子的发光性质等。制备了Tb3+离子掺杂含MF2（M=Ba,Sr）纳米晶的透明氟氧化物微晶玻璃。研究结果表明,在玻璃中析出MF2（M=Ba,Sr）微晶后,微晶玻璃能保持很高透明性的同时发光强度明显增强,在X射线激发下发出明亮的绿光,是潜在的玻璃闪烁体材料。制备了Ce3+离子单掺杂含Ba F2纳米晶的透明氟氧化物微晶玻璃。在还原气氛下,Ce离子主要以Ce3+离子形式存在,Ce3+离子在该基质玻璃中的最佳掺杂浓度为1mol%,在X射线激发下,Ce3+离子在微晶玻璃表现出其特征的宽带蓝光发射。制备了Ce3+单掺杂含Li YF4纳米晶的透明氟氧化物微晶玻璃。强还原气氛的采用、合适的价态的引入以及玻璃配方的优化使得所掺杂的Ce离子绝大... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 玻璃与氟氧化物微晶玻璃
    1.3 稀土离子的发光性质
    1.4 氟氧化物微晶玻璃的研究进展
    1.5 闪烁体与闪烁玻璃
    1.6 选题背景与主要研究内容
2 实验部分与性能表征
    2.1 实验原料和所用仪器
    2.2 玻璃和微晶玻璃的制备
    2.3 测试方法
        2.3.1 差热分析 ( DTA )
        2.3.2 X射线衍射 ( XRD )
        2.3.3 透射电镜 ( TEM )
        2.3.4 吸收/透过光谱
        2.3.5 荧光光谱
        2.3.6 荧光寿命
        2.3.7 X射线光谱
3 Tb~(3+)掺杂MF_2(M= Ba、Sr)氟氧微晶玻璃的制备及发光机理研究
    3.1 Tb~(3+)掺杂BaF_2氟氧微晶玻璃的制备及光学性能研究
        3.1.1 BaF_2: Tb~(3+)透明微晶玻璃的制备
        3.1.2 BaF_2: Tb~(3+)透明微晶玻璃的结构表征
        3.1.3 BaF_2: Tb~(3+)透明微晶玻璃的透过光谱性质
        3.1.4 BaF_2: Tb~(3+)透明微晶玻璃的荧光光谱性质
        3.1.5 BaF_2: Tb~(3+)透明微晶玻璃的X射线光谱性质
        3.1.6 BaF_2: Tb~(3+)透明微晶玻璃的荧光寿命性质
    3.2 Tb~(3+)掺杂Sr F_2氟氧微晶玻璃的制备及光学性能研究
        3.2.1 Tb~(3+)掺杂SrF_2氟氧微晶玻璃的制备
        3.2.2 Tb~(3+)掺杂SrF_2氟氧微晶玻璃的结构表征
        3.2.3 Tb~(3+)掺杂SrF_2氟氧微晶玻璃的透过光谱性质
        3.2.4 Tb~(3+)掺杂SrF_2氟氧微晶玻璃的荧光光谱性质
        3.2.5 Tb~(3+)掺杂SrF_2氟氧微晶玻璃的荧光寿命性质
        3.2.6 Tb~(3+)掺杂SrF_2氟氧微晶玻璃的X射线光谱性质
        3.2.7 小结
4 Ce~(3+)掺杂氟氧微晶玻璃的制备及发光机理研究
    4.1 Ce~(3+)掺杂BaF_2氟氧微晶玻璃的制备及其光学性能研究
        4.1.1 Ce~(3+)掺杂BaF_2微晶玻璃的制备
        4.1.2 Ce~(3+)掺杂BaF_2微晶玻璃的结构表征
        4.1.3 Ce~(3+)掺杂BaF_2微晶玻璃的吸收光谱性质
        4.1.4 Ce~(3+)掺杂BaF_2微晶玻璃的荧光光谱性质
        4.1.5 Ce~(3+)掺杂BaF_2微晶玻璃的X射线光谱性质
    4.2 Ce~(3+)掺杂 Li YF_4氟氧微晶玻璃的制备及光学性能研究
        4.2.1 LiYF_4: Ce~(3+)透明微晶玻璃的制备
        4.2.2 LiYF_4: Ce~(3+)透明微晶玻璃的结构表征
        4.2.3 LiYF_4: Ce~(3+)透明微晶玻璃的透过光谱性质
        4.2.4 LiYF_4: Ce~(3+)透明微晶玻璃的荧光光谱性质
        4.2.5 LiYF_4: Ce~(3+)透明微晶玻璃的荧光寿命性质
        4.2.6 小结
5 Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺杂Ba F_2微晶玻璃的制备及发光机理研究
    5.1 Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺杂Ba F_2微晶玻璃的制备与结构表征
    5.2 Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺杂Ba F_2微晶玻璃的荧光光谱性质
    5.3 Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺杂Ba F_2微晶玻璃的荧光寿命性质
    5.4 Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺杂Ba F_2微晶玻璃的色坐标性质
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]Sb3+对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响[J]. 张君诚,顾牡,黄世明,孙心瑗,刘小林,刘波,倪晨.  光谱学与光谱分析. 2008(04)
[2]Dy3+和Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的发光性能[J]. 孙心瑗,黄世明,顾牡,张君诚,刘小林,刘波,倪晨.  硅酸盐学报. 2008(04)
[3]锌铝硅系透明玻璃陶瓷晶化行为研究[J]. 侯朝霞,苏春辉,张华山,张洪波.  兵工学报. 2007(02)
[4]国际未来直线对撞机（ILC）阻尼环Lattice设计（英文）[J]. 孙一鹏,高杰,郭之虞.  高能物理与核物理. 2006(12)
[5]闪烁玻璃的研究进展[J]. 赵凤刚,汪国年,胡丽丽.  硅酸盐通报. 2006(05)
[6]玻璃陶瓷的研究与发展[J]. 侯朝霞.  吉林化工学院学报. 2006(01)
[7]生物微晶玻璃的最新进展[J]. 孟雷,陈奇.  硅酸盐通报. 2004(03)
[8]Tb3+激活硅酸盐玻璃的发光性能及其X射线转换屏应用研究[J]. 祖成奎,陈洁.  硅酸盐学报. 2004(03)
[9]红外夜视仪用精密模压硫系玻璃研究进展[J]. 陈国荣,章向华.  硅酸盐通报. 2004(01)
[10]透明氟铝酸盐微晶玻璃研究[J]. 曹国喜,胡和方,干福熹.  硅酸盐通报. 2003(06)



本文编号：3538354