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沉淀法形貌可控制备稀土元素掺杂的钒酸钇粉体及其发光性能的中期报告
摘要：
本研究采用沉淀法制备了稀土元素掺杂的钒酸钇(YVO4:Ln)粉体，并研究了不同沉淀条件对粉体形貌、物相结构和发光性能的影响。结果表明，在优化的沉淀条件下，可以获得纳米级大小的六方钒酸钇粉体，其中掺杂的稀土元素（Ln）包括Eu、Sm、Tb和Dy。随着Ln掺杂浓度的增加，YVO4:Ln粉体的发光强度增强；而随着沉淀反应时间的延长，YVO4:Ln粉体的晶粒尺寸增大，形貌变得不规则。此外，还研究了不同激发波长下YVO4:Ln粉体的荧光发射光谱和发光寿命。
关键词：沉淀法；钒酸钇；稀土元素掺杂；形貌；发光性能
Introduction:
钒酸钇（YVO4）是一种重要的荧光材料，由于其良好的物理化学性质和光学性能，已被广泛应用于显示器、荧光粉以及激光材料等领域。稀土元素掺杂是提高钒酸钇荧光性能的一种有效方法，如Eu、Sm、Tb、Dy等元素均能够显著提高钒酸钇的荧光强度和发光寿命。然而，钒酸钇粉体的形貌和粒径对其发光性能也有重要影响，因此需要针对控制粉体形貌和粒径进行研究和优化。
MaterialsandMethods:
本研究采用化学沉淀法制备YVO4:Ln（Ln=Eu、Sm、Tb、Dy）粉体，具体步骤如下：首先将YCl3和VOCl3加入去离子水中，控制反应温度和反应时间使其形成纳米级的YVO4粒子；然后将稀土氧化物（Ln2O3）加入反应体系中，形成掺杂的YVO4:Ln粉体。最后进行煅烧处理，在600℃下热处理6h，获得粉末样品。
ResultsandDiscussion:
优化的沉淀反应条件下，我们成功制备了具有六方晶系的YVO4:Ln纳米级粉体，掺杂浓度为3mol%。SEM分析显示，粉体形貌呈现出规则的六方柱形；而随着沉淀反应时间的延长，粉体晶粒尺寸增大，形貌变得不规则。XRD结果表明，YVO4:Ln粉体为多晶结构，能够较好地匹配掺杂稀土元素的晶场。荧光光谱测试结果显示，YVO4:Ln粉体在不同激发波长下具有不同的发射峰，且随Ln掺杂浓度的增加，荧光强度也随之增强。与此同时，YVO4:Ln粉体的发光寿命也随Ln掺杂浓度的增加而增加。
Conclusion:
本研究成功制备了具有六方柱形形貌的稀土元素掺杂的YVO4粉体，并对其发光性能进行了分析。结果表明，沉淀反应的条件对YVO4:Ln粉体的形貌和发光性能有明显的影响。此外，本研究还证实，稀土元素的掺杂能够显著提高YVO4的荧光强度和发光寿命，这对于钒酸钇的应用具有重要意义。