一种铽掺杂氟铈镧微米粉体发光材料的利记博彩app

本发明属于发光材料技术领域，特别采用微乳液法、油酸辅助溶剂热法、超声波辅助溶剂热法制备铽掺杂氟铈镧微米材料。

背景技术：

稀土氟化物晶体由于声子能量低，非辐射跃迁少等优点，在发光领域已经引起了人们的广泛关注^[1-5]。1980年D J Ehrich等在实验室中首次实现了LaF₃: Ce³⁺晶体的激光输出^[6]。1990年人们研究发现CeF₃由于其具有5d→4f跃迁可以作为良好的闪烁体材料^{[7, 8]}。2014年Xiaoping Wang, Ping Liu等研究了diamond/CeF₃/SiO₂符合薄膜的电致发光^[9]。LaF₃作为又一种重要的氟化物基质材料已经被广泛研究过，2014年Ueslen Rocha 等人研究了LaF₃:Nd纳米晶体在生物体中的光热效应^[10,11]。由于CeF₃透射截止波长约为300nm，而LaF₃的截止波长位于远紫外区125 nm ，所以若将Ce³⁺引入LaF₃中，基质对Ce³⁺的短波发射不会产生吸收，这样可以很好的利用短波的能量。随着对LaF₃:Ce晶体研究的深入^[12]，人们发现LaF₃:Ce晶体不仅是良好的闪烁体材料，而且在生物成像等方面也有应用^[13]。所以对于LaCeF₃微晶的研究是十分必要的。本文分别使用微乳液法^[14-17]、油酸辅助溶剂热法、超声波辅助溶剂热法三种方法合成了LaCeF₃:Tb微晶，得到了三种不同形貌强发射的晶体，讨论了Tb³⁺在LaCeF₃微晶中掺杂的临界浓度。研究了晶体中的Ce→Tb能量传递。得到的强发绿光晶体在生物成像等方面具有潜在的应用，微乳液合成小粒径强发光晶体的方法值得推广。

技术实现要素：

为了解决已有技术的问题，本发明提供了粒径分布均匀，并且产品色纯度高的铽掺杂氟铈镧微米粉体（LaCeF₃:xTb³⁺，其中x =0.05 ~ 0.13）的制备方法，并且在250 nm光的激发下得到产物在绿光区域内的强发光。本发明是通过以下技术方案实现的：

1）配制微乳液体系A和B：按质量分数分别准确称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)(19.04%)、正丁醇(15.24%)、正辛烷(51.4%)各两份，分别置于锥形瓶中，密闭搅拌1 h；

2）配制阴、阳离子溶液：阳离子，量取浓度为0.5 mol L^-1的La(NO₃)₃溶液0.9 ml，Ce(NO₃)₃溶液0.9 ml，浓度为0.1 mol L^-1的Tb(NO₃)₃溶液x ml(x = 0.5, 0.7, 0.9, 1.1, 1.3)并加入（1.3-x） mL水混合得到阳离子的溶液；阴离子溶液：称取3 mmol NH₄F溶解在3.1 ml水中即可以得到阴离子的溶液；

3）待微乳液体系搅拌均匀后，分别向A与B中加入阴、阳离子溶液，继续搅拌1h；

4）将溶液A迅速倒入溶液B中，密闭混合搅拌约40 min，反应结束后得到LaCeF₃纳米粒子溶液；

5）将反应所得的溶液于15000 r/min的转速下高速离心5 min，弃去离心管中的上层清液，得到LaCeF₃纳米粒子沉淀；

6）沉淀用乙醇洗涤三次；

7）洗涤后的样品置于干燥箱中60 ℃干燥12 h。产物完全干燥后，用玛瑙研钵将其研磨成粉末，取部分样品氮气保护下于马弗炉中550 ℃下煅烧2 h，得到待测样品。

有益效果

铽掺杂氟铈镧微米发光材料，其特征在于，采用微乳液法，在室温条件下，使用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，得到粒径均一、六方体形貌的铽掺杂氟铈镧微米粒子，其化学式为LaCeF₃:xTb³⁺，其中x = 0.05 ~ 0.13；本发明利用微乳液法实现离子水平上的均匀混合，所制得的产物粒径均一、粉末状、易研磨，且色纯度高。该方法在室温条件下即可进行，实验条件温和，反应时间短，是一种高效节能简便的合成方法。这种铽掺杂氟铈镧微米粒子的发光在绿光区域，在545 nm处发光最强。该荧光粉体在生物成像、LED发光等领域有潜在应用。

附图说明

图1为本发明的LaCeF₃:0.11Tb³⁺的铽掺杂氟铈镧微米发光粉体的XRD图谱；

图2为本发明的LaCeF₃:xTb³⁺，其中x = 0.11铽掺杂氟铈镧微米发光粉体的激发光谱图；

图3为本发明的LaCeF₃:xTb³⁺，其中x = 0.05 ~ 0.11铽掺杂氟铈镧微米发光粉体的发射光谱图；

图4为本发明的LaCeF₃:xTb³⁺的铽掺杂氟铈镧微米发光粉体扫描电镜图；

图5为本发明的LaCeF₃:xTb³⁺的铽掺杂氟铈镧微米发光粉体扫描电镜图；

图6为本发明的LaCeF₃:0.11Tb³⁺的铽掺杂氟铈镧微米发光粉体粒径分布直方图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作详细说明：

实施例1 一种铽掺杂氟铈镧微米发光粉体，其化学式为LaCeF₃: 0.05Tb³⁺；

1）配制微乳液体系A和B：按质量分数分别准确称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)(19.04%)、正丁醇(15.24%)、正辛烷(51.4%)各两份，分别置于锥形瓶中，密闭搅拌1 h；

2）配制阴、阳离子溶液：阳离子，量取浓度为0.5 mol L^-1的La(NO₃)₃溶液0.9 ml，Ce(NO₃)₃溶液0.9 ml，浓度为0.1 mol L^-1的Tb(NO₃)₃溶液0.5 ml并加入0.8 mL水混合得到阳离子的溶液；阴离子溶液：称取3 mmol NH₄F溶解在3.1 ml水中即可以得到阴离子的溶液；

3）待微乳液体系搅拌均匀后，分别向A与B中加入阴、阳离子溶液，继续搅拌1h；

4）将溶液A迅速倒入溶液B中，密闭混合搅拌约40 min，反应结束后得到LaCeF₃纳米粒子溶液；

5）将反应所得的溶液于15000 r/min的转速下高速离心5 min，弃去离心管中的上层清液，得到LaCeF₃纳米粒子沉淀；

6）沉淀用乙醇洗涤三次；

7）洗涤后的样品置于干燥箱中60 ℃干燥12 h。产物完全干燥后，用玛瑙研钵将其研磨成粉末，取部分样品氮气保护下于马弗炉中550 ℃下煅烧2 h，得到铽掺杂氟铈镧微米发光粉体；

制得的化学式为LaCeF₃:0.05Tb³⁺铽掺杂氟铈镧微米发光粉体粒径分布均匀，平均尺寸为0.58 μm，可被250 nm紫外光有效激发，实现强光发射，并且545 nm光区域处有强的发射光；

实施例2 一种铽掺杂氟铈镧微米发光粉体，其化学式为LaCeF₃:0.11Tb³⁺；

1）配制微乳液体系A和B：按质量分数分别准确称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)(19.04%)、正丁醇(15.24%)、正辛烷(51.4%)各两份，分别置于锥形瓶中，密闭搅拌1 h；

2）配制阴、阳离子溶液：阳离子，量取浓度为0.5 mol L^-1的La(NO₃)₃溶液0.9 ml，Ce(NO₃)₃溶液0.9 ml，浓度为0.1 mol L^-1的Tb(NO₃)₃溶液0.11 ml并加入0.2 mL水混合得到阳离子的溶液；阴离子溶液：称取3 mmol NH₄F溶解在3.1 ml水中即可以得到阴离子的溶液；

3）待微乳液体系搅拌均匀后，分别向A与B中加入阴、阳离子溶液，继续搅拌1h；

4）将溶液A迅速倒入溶液B中，密闭混合搅拌约40 min，反应结束后得到LaCeF₃纳米粒子溶液；

5）将反应所得的溶液于15000 r/min的转速下高速离心5 min，弃去离心管中的上层清液，得到LaCeF₃纳米粒子沉淀；

6）沉淀用乙醇洗涤三次；

7）洗涤后的样品置于干燥箱中60 ℃干燥12 h。产物完全干燥后，用玛瑙研钵将其研磨成粉末，取部分样品氮气保护下于马弗炉中550 ℃下煅烧2 h，得到铽掺杂氟铈镧微米发光粉体；

制得的化学式为LaCeF₃:0.05Tb³⁺铽掺杂氟铈镧微米发光粉体粒径分布均匀，平均尺寸为0.59 μm，可被250 nm紫外光有效激发，实现强光发射，并且545 nm光区域处有强的发射光。铽掺杂氟铈镧微米发光粉体的最佳掺杂浓度即为11%；

实施例3 一种铽掺杂氟铈镧微米发光粉体，其化学式为LaCeF₃:0.13Tb³⁺；

1）配制微乳液体系A和B：按质量分数分别准确称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)(19.04%)、正丁醇(15.24%)、正辛烷(51.4%)各两份，分别置于锥形瓶中，密闭搅拌1 h；

2）配制阴、阳离子溶液：阳离子，量取浓度为0.5 mol L^-1的La(NO₃)₃溶液0.9 ml，Ce(NO₃)₃溶液0.9 ml，浓度为0.1 mol L^-1的Tb(NO₃)₃溶液0.13 ml得到阳离子的溶液；阴离子溶液：称取3 mmol NH₄F溶解在3.1 ml水中即可以得到阴离子的溶液；

3）待微乳液体系搅拌均匀后，分别向A与B中加入阴、阳离子溶液，继续搅拌1h；

4）将溶液A迅速倒入溶液B中，密闭混合搅拌约40 min，反应结束后得到LaCeF₃纳米粒子溶液；

5）将反应所得的溶液于15000 r/min的转速下高速离心5 min，弃去离心管中的上层清液，得到LaCeF₃纳米粒子沉淀；

6）沉淀用乙醇洗涤三次；

7）洗涤后的样品置于干燥箱中60 ℃干燥12 h。产物完全干燥后，用玛瑙研钵将其研磨成粉末，取部分样品氮气保护下于马弗炉中550 ℃下煅烧2 h，得到铽掺杂氟铈镧微米发光粉体。

参考文献

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