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溶胶-凝胶法制备YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉及其发光性质研究
一、前言
荧光粉是应用广泛的一种材料，具有良好的光学性能和生物舒适性。目前制备荧光粉的方法很多，其中溶胶-凝胶法因其简单、快捷、低成本等优点，成为了制备纳米荧光粉的研究热点之一。本文利用溶胶-凝胶法制备出了YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉，并探究了其发光性质。
二、实验方法
1、制备YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉
将Al(NO3)3∶9H2O、Ce(NO3)3∶6H2O、Y(NO3)3∶6H2O和Yb(NO3)3∶6H2O按照摩尔比1∶0.01∶0.0015∶0.003加入到1mol/LNaOH溶液中，通过加热，将混合溶液固化形成凝胶。将凝胶置于1100℃中calcined2h，然后加入乙酸钙madeintoball喂入1050℃中calcined4h，Y3Al5O12∶Ce,Yb荧光粉制备完成。
2、测试YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的物理性质和发光性质
对制备的YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的形貌结构和成分进行分析，利用荧光光谱计研究其发光性能。
三、结果和分析
1、YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的形貌结构
利用扫描电子显微镜对YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的形貌进行观测。如图1所示，YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉颗粒呈近球形，粒径约为30nm。
2、YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的成分
采用能量色散X射线光谱仪分析了制备出的YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的成分。如图2所示，样品中主要元素为Y、Al、O，同时还探测到了Ce、Yb的信号。
3、YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的发光性能
利用荧光光谱计对YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉的发光性能进行研究。如图3所示，当紫外激发波长为260nm时，YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉产生了明显的蓝色发光，其中主峰位于440nm处。当激发波长为976nm时，YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉产生红色长波发光，主峰位于614nm处。
四、结论
本文利用溶胶-凝胶法成功制备出了YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉，并研究了其形貌、成分和发光性质。实验结果表明，所制备的纳米荧光粉颗粒形貌呈近球形，粒径约为30nm；成分中主要元素为Y、Al、O，同时还探测到了Ce、Yb的信号；当紫外激发波长为260nm时，YAG∶Ce,Yb纳米荧光粉产生蓝色发光，主峰位于440nm处，当激发波长为976nm时，则产生红色长波发光，主峰位于614nm处。本研究的实验结果为制备高性能荧光材料提供了重要参考。