第30卷，第5期 2010年5月
谱学与光谱分析光
Spectroscopy and Spectral Analysis
含水量对Tb：SiOz光谱特性的影响
君2
潘静"，胡晓云1：，刘国敬"，张德恺，樊
1西北大学物理学系，陕西西安710069 2.西北大学化工学院，陕西西安710069
Vol. 30,No. 5,pp1179-1183
May，2010
摘要采用sol-gel法制备了稀土Tb+掺杂的SiO；发光干凝胶，对样品微观结构和发光性能进行了表征，研究了含水量对样品荧光强弱，磷光特性，发光衰减等的影响。结果表明：当溶波中正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水配比为1：4：4时，650C退火样品的发光最强，当配比为1：4：5时，750℃C退火样品的发光最强，当配比为114：6时，850C退火样品的发光最强。随着含水的增加，经750℃退火处理的样品，发光强度先减弱后增强之后又减弱。可见，含水量和退火温度同时影响着Tb+的发光，对发光强度的影响形成了一个竞争机制。通过测试磷光，初步得知基质中含有缺陷空位，含水量对磷光强度影响趋势与荧光的趋势一致。此外，含水量对发光衰减时间也有明显的影响。
关键词溶胶-凝胶法；二氧化硅干凝胶；稀土掺杂；发光特性；磷光寿命
中图分类号：0482.3；0614.3
引言
文献标识码：A
由于SiO在硅基纳米材料中具有潜在的应用前景，且其本身具备优良的力学、化学和电学待性，致密、稳定，带隙较宽，可提供强量子限制，Sol-gel制备的SiO玻璃是一种多孔光学材料[1.，掺杂不同物质的纳米二氧化硅具有更加优的性能。由于稀土离子Tb+具有优异的发光性能，被广泛地用作绿光荧光粉发光中心，同时由Tb3+激活的硅酸盐有较强的紫外吸收，高的量子效率、较好的发光亮度和光通效率等优点[36，成为二基色荧光粉中绿光的主要代表。
稳土接杂SiO于凝胶的发光强度随工艺参数34的不同而变化。水和催化剂是度胶制备过程中两个至关重要的因索，加水量及催化剂加人量对十凝胶的网络结构和缺陷浓度影响很大，从而导致其发光性质的变化。本文采用游胶-凝胶法，制备了稀土Tba+单掺SiO：纳米粉体，通过改变加水量，退火温度等因索优化基质环境，得到了Tb3+的强绿光发射，
研究了基质微观结构对其发光性能的影响。 1
实验与表征
实验过程中，主要选用无机试剂来配置落液，按照一定收稿日期：2009-06-26，修订日期：2009-09-29
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)05-1179-05
的摩尔百分比准确量取正硅酸乙脂，无水乙醇搅拌30min 后，得到混合均勾的溶液A；再准确量取一定量的无水乙醇、蒸馏水，硼酸(5)]，浓盐酸，混合搅拌30min，得到溶液B；接着将溶液A与B混合，保证pH值介于1与2之间，搅拌一定时间后升温至特定温度加入硝酸铝，搅择15min，最后降至室温，0.5%（摩尔百分浓度）的硝酸鐡（Tb（NO）* 5H;O)，使得最终混合溶液中正硅酸乙脂，无水乙醇，蒸馏水的摩尔比为114z(r=2，3，4，5，6)，继续搅拌4h以上，静置陈化一定时间，从而制得Tb掺杂的稳定、均匀、透明的不同含水量的SiO落胶（水含量r=2，3，4，5，6分别用a，b，c，d，e符号代表)。
将陈化好的溶胶先在真空干燥箱中，在0.09MPa的真空度下，50C干燥24h，研磨。再将50C退火处理的粉末在马福炉中以50℃·（30min）-的升温速率在一定温度下退火2h，制得干凝胶样品。
采用F-7000紫外-可见荧光分光光度计，测试样品的三维光谱、激发光谱、荧光发射谱、磷光发射谱和磷光寿命。采取KBr压片法，用型号为EQUINOX55的红外光谱仪对样品在波长3999.64~399.193cm"的范围内扫描，测试粉末样品的红外光吸收图谱。
基金项目：西北大学研究生交叉学科项目(08YJC14)，国家白然科学基金项目（20876125)和陕西省教行厅科技计划项目(08JK451)资助
作者简介：潘静，女，1985年生，西北大学物理系硕士研究生
*通讯联系人
万方数据
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