纳米ZnO和ZnO∶Eu3+的表面效应及发光特性

纳米ZnO, ZnO:Eu3+及其添加覆盖层样品的光谱性质表明,表面有机物覆盖层具有改善发射光谱, 增强基质与Eu3+间能量传递的良好效果. 通过比较不同温度(60,800℃)处理的ZnO:Eu3+发光强度, 发现了小尺度(纳米)颗粒的特殊发光行为.     

超声喷雾共沉淀法制备Eu3+掺杂纳米ZnO粉体

采用超声喷雾共沉淀法技术,以Zn(NO3)23·6H2O和(NH4)CO3,为前驱体制备了ZnO纳米粉体以及ZnO:Eu粉体.研究了超声喷雾条件、反应时间以及化学组分对ZnO纳米粉体的形貌和尺寸的影响,着重研究了氢氧化锌脱水生成ZnO纳米粉体的化学处理条件.在ZnO中掺入Eu3+离子,研究了不同Eu3+掺杂量对纳米Zn...     

ZnO:Eu3+纳米晶的制备及发光性质研究

为了探讨稀土Eu3 与纳米ZnO基质之间的能量传递,利用溶胶-凝胶法(Sol-Cel)制备了ZnO:Eu3 纳米晶,测量了样品的X射线衍射谱(XRD)、光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).X射线衍射结果表明,ZnO:Eu3 具有六角纤锌矿晶体结构.观察到稀土Eu3 强而窄的特征发射和ZnO基质弱而宽的可见发射.分析了稀土Eu3 激发态5D0→7F1,5D0→7F3和5D0→7F2特征发射机制.给出了Eu3 离子特征发射的峰值强度随掺Eu3 浓度增加而增强的变化关系,证实了纳米ZnO基质与稀土Eu3 离子之间存在能量传递.比较了Eu3 离子5D0→7Fl磁偶极跃迁(MD)与5D0→7F2电偶极跃迁(ED)的相对强度,证实了在ZnO纳米晶基质中大多数Eu3 占据了对称性较低的格位.     

Eu和Dy包覆纳米ZnO的发光特性的研究

通过共沉淀法制备了Eu和Dy包覆的纳米ZnO材料.X射线衍射被用来测量样品的结构和粒径.光致发光测量显示325 nm的紫外光能很好激发Eu3+的612 nnm的红光发射和Dy3+的484和575 nm发射,显示氧化锌基质与Eu3+和Dy3+之间实现了能量传递,并对能量传递的机制进行了讨论.在Eu和Dy共同包覆的样品中,通过能量传递可能在紫外激发下实现白光发射.     

掺铕纳米氧化锌的制备及其发光性质

以尿素为沉淀剂，与可溶性硝酸锌、硝酸铕反应制备纳米晶ZnO:Eu3+³⁺，通 过x射线粉末衍射、透射电子显微镜对纳米粒子的组成、结构、形貌及尺寸进行了分析和测定.研究 结果表明，制得的纳米粒子粒度均匀，粒径分布窄，最小粒径为8nm.详细研究了不同制备 方法、不同掺杂浓度及不同粒度等对ZnO:Eu3+³⁺发光性质的影响.为探讨纳米 掺杂材料的制备技术及发光方面的应用提供了可行的方法. 关键词： 光致发光 3+')" href="#">纳米晶ZnO:Eu3+³⁺ 均匀沉淀法     

铕掺杂纳米氧化锌晶体结构和荧光光谱的研究

以醋酸锌、氧化铕、氢氧化钠为主要原材料,利用共沉淀法制备ZnO∶Eu3+纳米晶体.在X射线衍射谱中,只观察到氧化锌的峰,没有观察到氧化铕的特征峰.比较了ZnO和ZnO∶Eu3+拉曼光谱,在ZnO∶Eu3+样品拉曼光谱中观察到新的局部振动模.这些现象表明铕离子已经进入氧化锌晶格中.SEM形貌显示Eu3+离子掺入使ZnO晶...     

纳米ZnO生长及性质分析

利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)技术,在表面含有ZnO颗粒作为催化剂的Si(111)衬底上制备了ZnO纳米柱阵列。采用X射线衍射(XRD)、喇曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)谱分析了样品的晶体结构质量、表面性质和光学性质。结果表明,生长出来的纳米ZnO具有较好的c轴择优取向性。发现氧分压对ZnO纳米柱的生长有重要影响:当氧分压较低时,生长基于VLS机制;当氧分压较高时,生长基于VS机制;通过对N2O流量的控制可实现对ZnO纳米材料的可控生长。     

水热法制备Co掺杂ZnO纳米棒及其光学性能

采用水热法在石英衬底上以Zn(CH3COO)2.2H2O和Co(NO3)2.6H2O水溶液为源溶液,以C6H12N4(HMT)溶液作为催化剂,在较低温度下制备了Co掺杂的ZnO纳米棒。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所生长ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌进行了表征,考察了Co掺杂对ZnO纳米棒微观结构和对发光性能影响的机制。结果表明:Co掺杂的ZnO纳米棒呈六方纤锌矿结构,具有沿(002)面择优生长特性,Co掺杂使ZnO纳米棒的直径变细;同时室温光致发光(PL)谱检测显示Co掺杂ZnO纳米棒具有很强的近带边紫外发光峰,而与深能级相关的缺陷发光峰则很弱。本研究采用水热法在石英衬底上于较低温度下生长出了具有较高光学质量的Co掺杂ZnO纳米棒。     

Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究

基于聚苯乙烯球自组装法,在P型氮化镓(P-GaN)衬底上制备了有序致密的掩模板;采用热蒸发法在该模板上沉积金属Al薄膜,通过甲苯溶液去除聚苯乙烯球,得到了金属Al纳米颗粒阵列;采用原子层沉积法,在Al纳米颗粒阵列表面依次沉积氧化铝(Al_2O_3)和氧化锌(ZnO).通过测试Al纳米颗粒阵列的消光谱以及ZnO薄膜的光致发光谱,研究了Al纳米颗粒表面等离激元与ZnO薄膜激子之间的耦合效应.实验结果表明:引入Al纳米颗粒后,在约380 nm位置附近的ZnO近带边发光峰积分强度增强了1.91倍.对Al纳米颗粒表面等离激元增强ZnO光致发光的机理进行探讨.     

ZnO/Ag纳米复合物的制备及光学性质

采用ZnO纳米晶表面还原Ag+的方法合成了ZnO/Ag纳米复合物,并研究了其光学性质.透射电镜和XRD谱表征了ZnO/Ag纳米复合物的晶体形貌和结构,吸收光谱和荧光光谱证明ZnO和Ag之间存在电子传递.在325 nm激光激发下观察到了ZnO/Ag纳米复合物的表面增强共振拉曼散射.     

ZnO/Au纳米复合物的制备及光学性质的研究

采用ZnO纳米晶表面还原Au+的方法合成了ZnO/Au纳米复合物,研究了其光学性质。     

电化学方法制备ZnO纳米颗粒掺杂类金刚石薄膜及其场发射性能研究

采用液相电化学沉积技术制备了ZnO纳米颗粒掺杂的类金刚石(DLC)薄膜, 研究了ZnO纳米颗粒掺杂对DLC薄膜场发射性能的影响. 利用X射线光电子能谱、透射电子显微镜、Raman光谱以及原子力显微镜分别对薄膜的化学组成、 微观结构和表面形貌进行了表征. 结果表明: 薄膜中的ZnO纳米颗粒具有纤锌矿结构, 其含量随着电解液中Zn源的增加而增加. ZnO纳米颗粒掺杂增强了DLC薄膜的石墨化和表面粗糙度. 场发射测试表明, ZnO纳米颗粒掺杂能提高DLC薄膜的场发射性能, 其中Zn与Zn+C的原子比为10.3%的样品在外加电场强度为20.7 V/μm时电流密度达到了1 mA/cm². 薄膜场发射性能的提高归因于ZnO掺杂引起的表面粗糙度和DLC薄膜石墨化程度的增加.     

Eu3+掺杂2ZnO·2.2B2O3·3H2O红色荧光粉的发光性能

采用水热法合成2ZnO.2.2B2O3·3H2O:Eu3+红色荧光粉.其形貌、结构和光学性能分别用扫描电镜、X射线衍射和荧光光谱进行表征.扫描电镜图片显示样品的尺寸分布在0.1～1 μm范围内.随着Eu3+掺杂浓度的升高,样品向无定形的玻璃态转变.当激发波长为253 nm(属于Eu3+ -O2 -电荷迁移带吸收)时,样...     

Si(001)衬底上闪锌矿ZnO的制备与分析

采用分子束外延方法在室温下于Si(001)表面上生长ZnO材料。实验发现:样品为闪锌矿和六角结构的ZnO混合多晶薄膜,其表面分布着一系列具一定取向的近似长方形的纳米台柱结构。在不同参数的高温退火后,这些梯形台柱将变小,形成梯形纳米环,或分解为较小的纳米柱及其团簇结构等。分析表明:ZnO混合多晶薄膜的形成,以及表面纳米台柱的演变,与Si(001)衬底、较低温的生长温度及热效应等因素相关联。     

静电纺丝技术制备Gd_2O_3:Eu~(3+)发光纳米纤维与表征

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Gd(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米纤维,并将其进行热处理,得到Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维。X射线衍射分析表明,复合纤维为无定型,Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia 3。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,复合纳米纤维的平均直径约为200 nm,经过800℃焙烧后,获得了直径约50 nm的Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维。差热-热重分析表明,温度高于600℃时,复合纳米纤维中水份、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为71.9%。傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析表明,复合纳米纤维的红外光谱与纯聚乙烯醇的红外光谱基本一致,600℃以上生成了Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维。荧光光谱分析表明,在251 nm紫外光激发下,Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维发射出Eu3+离子特征的609 nm明亮红光。讨论了Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维的形成机理,该技术可以推广用于制备其他稀土氧化物发光纳米纤维。     

电沉积法制备ZnO纳米柱及其机制研究

采用阴极还原方法,以Zn(NO₃)₂水溶液为电解液制备ZnO纳米柱。分析了不同沉积电位和不同沉积时间的缓冲层对ZnO纳米柱的密度、形貌及取向的影响。通过分析缓冲层在不同沉积时间下的电流密度变化,研究了缓冲层对ZnO纳米柱密度影响的机理。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品的表面形貌及结构。研究结果表明,缓冲层能够增加ZnO纳米柱的密度及c轴的取向性,当缓冲层的沉积时间为60 s时,可以得到密度最大、取向最好的ZnO纳米柱。     

有序ZnO纳米阵列的制备及其光学特性

纳米球刻蚀技术和磁控溅射方法在普通玻璃衬底上制备有序氧化锌(ZnO)纳米阵列。利用扫描电子显微镜对样品表面形貌进行了观测,并对样品进行荧光(PL)光谱测试。结果表明,相比于普通ZnO薄膜,ZnO纳米阵列的有序结构可以提高在紫外区域的发光性能,减少蓝绿光的发射缺陷。研究了不同ZnO纳米阵列粒径大小和不同ZnO纳米阵列的厚度对其光学性质的影响。溅射时间30min的有序ZnO纳米阵列样品的质量和结晶状态较好,随着聚苯乙烯(PS)纳米球粒径的减小,样品吸收峰和荧光光谱均发生"蓝移"。     

CdS/ZnO纳米复合结构的制备、表征及其光催化活性的改善

利用简单的水热法在ZnO纳米棒表面合成CdS纳米粒子.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对CdS/ZnO异质结构进行表征.实验结果表明,在生长CdS的过程中ZnO被逐渐地腐蚀.选择CdS/ZnO纳米复合材料作为光催化剂在紫外光和绿光照射的条件下降解甲基橙(MO).CdS/ZnO纳米复合材料纳米棒作为光催化剂降解...     

修饰纳米氧化铕溶胶的制备及荧光特性研究

通过聚焦脉冲激光轰击置于邻苯二甲酸酐的环已酮溶液为流动相中的Eu2O3固体靶制备得到纳米Eu2O3环已酮溶胶.通过荧光光谱、荧光寿命、高分辨率透射电镜和选区衍射对溶胶进行了表征.研究结果表明,溶胶中的纳米粒子表面为Eu2+离子,而核心为Eu3+离子.邻苯二甲酸酐与Eu2O3粒子表面的Eu离子配位,并将表面的Eu3+离子还原为Eu2+离子.邻苯二甲酸酐和环已酮能吸收紫外辐射并能将吸收来的能量传递给位于粒子表面的Eu2+离子,Eu2+离子得到能量后发出强紫色的荧光,其发射峰分别位于415 nm和465 nm,这两个峰可归属于Eu2+O3纳米粒子中Eu2+离子的5d-4f的最低跃迁发射峰.     

ZnO∶Tb3+纳米晶的制备及发光性质研究

利用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）制备了不同浓度的ZnO∶Tb3+纳米晶，测量了样品的光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).在ZnO宽的可见发射背景上，观察到样品在485 nm、544 nm、584 nm和620 nm附近出现了稀土Tb3+的特征发射.给出了ZnO∶Tb3+纳米晶光致发光的峰值强度随掺Tb3+浓度的变化关系，分析了稀土Tb3+的激发态5D4→7F6、5D4→7F5和5D4→7F4的发射机制，证实了稀土Tb3+的特征发射来源于稀土离子内部4f电子的f-f跃迁和ZnO基质与稀土Tb3+离子之间能量传递.