稀土掺杂GdBO3发光材料的制备方法

1、稀土掺杂GdBO3合成方法的研究进展报告人：陈雪学号：2003140023研究背景研究背景前沿趋势前沿趋势提纲研究现状研究现状研究背景GdBO3优点良好的真空紫外吸收良好的真空紫外吸收特性特性，VUV荧光材料荧光材料基质基质优良的非线性光学性优良的非线性光学性能能，可作为磁性材料，可作为磁性材料B3O99图 GdBO3的LP晶体结构图 Ren et al., Chem. Mater., Chem. Mater. 1999, 11, 1576-1580.红色发光材料红色发光材料广广泛的应用在泛的应用在等离等离子显示器子显示器(PDP)中中研究现状GdBO3的合成方法1 12 23 34 45 5

2、7 76 68 89 9稀土离子掺杂的硼酸盐是一类高效发光材料稀土离子掺杂的硼酸盐是一类高效发光材料。为了获得真空紫外下的高发光效率和为了获得真空紫外下的高发光效率和好晶态分布好晶态分布,发展了许多合成方法来合成发展了许多合成方法来合成稀土掺杂稀土掺杂GdBO3的的发光材料。发光材料。1、高温固相法氧化物粉末混合均匀500加热5小时，H3BO3分解为B2O31100加热3小时得到硼酸盐缓慢退火24小时至500，提高结晶性GdBO3:Ce3+样品 SEMExcitation spectra of GdBO3 :1%Ce3+ sample ( em =421 nm) and GdBO3:1%Ce3

3、+, 4%Yb3+ sample ( em =971 nm) (1), UV-Vis and NIR emission spectra of GdBO3:1%Ce3+,x%Yb3+ samples (x=0, 0.5, 1.5, 2, 3, 4, 5) (2).2F5/2 -2F7/2H. zhang et al., Journal of rare earths, 29(9) 2011.Wang et al. J. Appl. Phys. 115, 043507 (2014).Ce3+2、燃烧法燃烧剂：甘氨酸M. Tukia et al. Optical Materials 27 (2005)

4、 15161522 .图 利用燃烧法合成GdBO3:Tb3+,Yb3+的装置图本方法主要是在制备时加入定量有机物，借助有机物燃烧时放出大量的热来降低最后灼烧的温度，同时有机物燃烧时产生大量气体可以减少产品的团聚从而颗粒较小的产品。此方法合成出的产品具有颗粒小组成均匀，样品合成温度低降低了能耗，但此方法每次处理量小且加入有机物后会增加成本。图 GdBO3:Tb3+,Yb3+的XRD及SEM图3、微波合成法微波通常是指波长为1m到0.1mm范围内的电磁波，相应频率范围为3000MHz-3000GHz。氧化物溶于硝酸硝酸盐溶液均相溶液调节pH为8在400W的微波炉中，80C 加热1 h氨水多次洗涤，

5、烘干花或叶子状纳米花或叶子状纳米片片GdBO3:Eu3+Y. Zheng et al. Materials Letters 113 (2013) 9092. 4、静电纺丝B元素的改变对纤维的形态几乎没有影响不同B元素含量的孙攀攀，GdB03:Eu3+和BaAll2019：Mn2+纳米纤维的静电纺丝法制备, 兰州理工大学， 2013.5、喷雾热解法喷雾热解整套装置主要包括载气装置、超声雾化装置、管式加热炉和收集装置四部分。氧化物溶于硝酸蒸干加入硼酸前驱体加入雾化器内加热，80，24小时，形成凝胶800, 900 和1000C 加热3 h0.05mol/l平均粒子尺寸为1m 0.1mol/l平均粒

6、子尺寸为2-3m 邓新荣等, 喷雾热解法合成球形(Y,Gd)BO3:Eu荧光粉的研究, 2007.共沉淀法，就是在溶解有各种成份离子的电解质溶液中添加合适的沉淀剂，反应生成组成均匀的沉淀，沉淀热分解得到高纯纳米粉体材料。6、共沉淀法2009年，王娟娟等人利用共沉淀法制备(Y，Gd)BO3:Eu3+荧光粉，发现最佳工艺条件下制备的荧光粉相对发光强度为最好，且粉末外观呈球形，颗粒细小均匀，直径约为300 nm，晶相完整，为六方晶系，空问群为P63m。氧化物溶于硝酸蒸干加入硼酸，草酸氨水调节PH静置，离心，干燥预烧和烧结后得到所需的荧光粉环境环境扫描电镜图片扫描电镜图片荧光粉分散性较好，团聚现象不明

7、显，颗粒细小均匀，平均粒径约为300nm。王娟娟等, 共沉淀法制备PDP用红色荧光粉(Y，Gd)BO3:Eu3+的正交实验研究沉淀剂的加入可能会使局部浓度过高，产生团聚或组成不够均匀。溶胶凝胶法制备工艺GdBO3:Tb3+3、溶胶凝胶法100 300 nmGdBO3:Eu3+ 100 300 nm7、溶胶凝胶法Bing Y et al.,J Photoelectron Adv M, 9(8) 2007, 2560-2565 8、Pechini法Pechini法是基于某些弱酸与某些阳离子能形成螯合物，它们在Pechini过程中起聚酯的作用，并可与多元醇聚合，形成固体聚合物树脂。由于阳离子与有机酸

8、发生化学反应而均匀地分散在聚合物树脂中，能保证原子水平的混合，在相对较低的温度下生成均一、单相的超细氧化物粉末。氧化物溶于硝酸蒸干去离子水、柠檬酸、乙二醇均相溶液加热，80，24小时，形成凝胶800, 900 和1000C 加热3 h IR spectrumRaman spectra Agata S et al. Dalton Trans., 2012, 41, 58245831BO45- B3O99-9、水热法化学转化方法:Gd(OH)3纳米线/纳米棒为前驱体，通过简单的水热方法合成物质。r(H3BO3 /Gd(OH)3) Zhenhe Xu et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 1131511324 2:14:12:14:1前沿趋势1