研究目的
研究含立方/六方相NaYF4纳米晶的Tb3+/Eu3+共掺杂氧氟玻璃陶瓷中的能量传递行为与可调谐发光,重点探讨玻璃结晶过程与能量传递效率的关系。
研究成果
研究表明,与基于晶体有序性的预期相反,在玻璃结晶过程中掺杂剂优先分配至立方相,使得立方相NaYF4纳米晶体中Tb3+向Eu3+的能量传递效率高于六方相。这凸显了玻璃结晶对决定光学性能的关键作用,并为设计具有可调发光特性的高性能玻璃陶瓷提供了指导,适用于照明和显示应用。
研究不足
该研究仅限于特定的氟氧化物玻璃陶瓷成分,可能无法推广至其他体系。实验条件(如热处理温度和时间)仍有进一步优化的空间。潜在的优化方向包括改善掺杂剂分布的均匀性,以及探索其他晶体相或掺杂剂。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用常规熔融淬火技术结合热处理工艺制备含相变NaYF4纳米晶的玻璃陶瓷。通过SiO2-Al2O3-Na2CO3-NaF-YF3-TbF3-EuF3体系调控立方/六方相转变。
2:样品制备与数据来源:
按表1所示浓度梯度掺杂Tb3+和Eu3+,原料经1450-1550°C熔融后,于650°C热处理2小时制得样品。
3:实验仪器与材料清单:
主要设备包括X射线衍射仪(Rigaku MiniFlex600)、透射电镜(JEM-2010)、荧光光谱仪(Edinburgh FS5)、150W氙灯(脉冲激发测寿命)、单色仪配ICCD(Andor iStar 340T)及Opolette 355LD激光器;原料为高纯度玻璃合成用化学品。
4:0)、透射电镜(JEM-2010)、荧光光谱仪(Edinburgh FS5)、150W氙灯(脉冲激发测寿命)、单色仪配ICCD(Andor iStar 340T)及Opolette 355LD激光器;原料为高纯度玻璃合成用化学品。 实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:前驱体玻璃经熔融、淬火、400°C退火10小时后热处理。通过XRD和TEM进行结构表征,采用特定波长激发下的发射光谱、时间分辨光谱及衰减曲线测定发光性能。
5:数据分析方法:
运用单指数函数拟合衰减曲线计算寿命与能量传递效率,通过光谱特征对比验证能量传递行为。
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X-ray diffractometer
MiniFlex600
Rigaku
Characterize crystalline phases of samples using Cu Kα radiation.
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Transmission electron microscopy
JEM-2010
JEOL
Perform morphological analysis and selected area electron diffraction (SAED) of samples.
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Spectrofluorometer
FS5
Edinburgh Instruments
Measure excitation and emission spectra as well as decay curves for luminescence analysis.
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Monochromater with ICCD
iStar 340T 18U73
Andor
Carry out time-resolved spectra measurements with specific delay and gating times.
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Laser
Opolette 355 LD
Serve as excitation source for time-resolved spectra, providing pulsed light.
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