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LaPO4：Eu^3＋纳米粒子的多醇法合成及其光致发光性能研究

ISSN号：1000-4343
期刊名称：《中国稀土学报》
时间：0
分类：O428.31[理学—声学;理学—物理]
作者机构：[1]中国科学院长春应用化学研究所稀土化学与物理重点实验室,吉林长春130022, [2]吉林省电子信息产品监督检验研究院,吉林长春130021
相关基金：中国科学院百人计划基金,国家自然科学基金（20431030,50225205,50572103,20271048）和国家重大基础研究计划973（2003CB314707）资助

关键词： LAPO4, 多醇法, 纳米粒子, 光致发光, 铕, 稀土, LAPO4 , polyol method, nanoparticle, photoluminescence, europium, rare earths

中文摘要：

以一缩二乙二醇为溶剂，采用多醇法（polyol method）合成LaPO4：Eu^3＋纳米发光材料，利用XRD、FE．SEM、TG-DTA、Uv-vis光谱、光致发光光谱（PL）及寿命等手段进行了表征。结果表明：所得到的材料结晶完好，具有LaPO4的独居石型结构；粒子的形貌为球形，其粒径约为25nm；在波长为258nm的紫外光激发下，其发射光谱由Eu^3＋的5D0^-7FJ（J=1，2，3，4）特征发射组成，在592nm处的磁偶极跃迁（5D0^-7F1）最强，表现为Eu^3＋的橙-红特征发射；LaP04：Eu^3＋纳米粒子中Eu^3＋的最佳掺杂浓度为5％（摩尔比）；Eu^3＋的光致发光衰减曲线符合单指数行为，其寿命（τ）为3．9ms。

英文摘要：

Eu^3＋ -doped LaPO4 nanoparticles were prepared by polyol method and characterized by X-ray diffraction （XRD）, field emission scanning electron microscopy （ FE-SEM ）, thermogravimetry-differential thermal analysis （ TG-DTA ）, Uv-vis diffuse reflectance spectra （DRS）, photoluminescence （PL） spectra and lifetime measurement. The results of XRD indicate that the as-prepared nanoparticles are crystallized well at 160 ℃ and assigned to the monoclinic monazite-structure of LaPO4 phase. The obtained LaPO4： Eu^3＋ nanoparticles are spherical with narrow size distribution and the average size of 25 nm. Upon excitation into the Eu^3＋ at 258 nm, the emission spectrum of LaPO4 ： Eu^3＋ nanoparticles is composed of ^5D0 -^7FJ（J = 1, 2, 3, 4） emission lines of Eu^3＋, with the magnetic-dipole transition ^5D0 -^7F1 （592 nm） being the most prominent group. This is characterized by orange-red emission. The optimum doping concentration of Eu^3＋ is 5 % （molar fraction） of the La^3＋ concentration in the LaPO4：Eu^3＋ nanoparticles. The luminescence decay curve of LaPO4 ： Eu^3＋ nanoparticles shows single-exponential behavior, and the lifetime （τ） of Eu^3＋ is about 3.9 ms.