硝酸铵辅助下LRH制备的黄光发射稀土磷光材料的结构与发光特性研究

本文主要探讨了基于稀土层状氢氧化物(LRH)前驱体的黄色荧光粉的结构特征及其光致发光行为。研究由朱琦、张晓萌和李吉光等作者合作完成，他们在东北大学材料与工程学院的异质性与纹理材料实验室发起，得到了高等教育博士专业基础研究基金的支持（编号：20120042120056）。 作者们通过向合成体系中添加硝酸铵作为矿化剂，采用高温水热法制备了(Y0.975-xGdxDy0.025)2(OH)5NO3•nH2O这一三元系的LRH晶体，目标是获得具有良好结晶性的黄光发射材料。他们对产物进行了详尽的表征，包括X射线衍射(XRD)技术来确定晶体结构，热重分析(TG)以了解热稳定性，傅立叶变换红外光谱(FT-IR)研究化学键和官能团，场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)用于观察微观形貌，高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)探究晶粒内部结构，以及光致吸收(PLE)和光致发光(PL)测量来评估其荧光性能。 研究发现，随着钆(Gd)掺杂浓度(x)的增加，主层的尺寸有所扩张，而层间距离缩短。当预合成的材料在800℃进行煅烧后，转变成立方相的(Y0.975-xGdxDy0.025)2O3。这种结构的变化显著影响了荧光性质，可能是由于掺杂元素对激发态能量转移路径和跃迁概率的影响。通过这些实验数据，研究人员能够深入理解LRH前驱体在光转换过程中的行为，为设计和优化新型黄色荧光材料提供了有价值的科学依据。 这篇首发论文揭示了稀土层状氢氧化物在荧光材料制备中的潜在应用，对于提升黄光发射效率和理解固态发光材料的微观结构调控具有重要意义。该研究不仅有助于开发新型高效的光电器件，还为荧光材料的设计和优化提供了理论指导。