手機版
化工儀器網(wǎng)手機版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關(guān)注視頻號
綠色水熱法合成銪摻雜BaZrO3納米顆粒：結(jié)構(gòu)調(diào)控與發(fā)光性能突破
文章來源：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.09.004
研究背景
墨西哥與西班牙聯(lián)合團隊在《Ceramics International》發(fā)表新的成果，通過環(huán)保水熱法成功制備銪摻雜鋯酸鋇(BaZrO3:Eu³?)納米顆粒。該研究利用lexsyg Smart TL/OSL系統(tǒng)精確解析材料熱釋光特性，為新型環(huán)保發(fā)光材料開發(fā)提供重要參考。
重要發(fā)現(xiàn)
一、綠色合成工藝
1)采用水熱法(200℃反應，800℃退火)，以氯化物為前驅(qū)體，只生成無害氯化鈉副產(chǎn)物(EDS譜驗證元素純度)。
2)XRD與HRTEM顯示獲得立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米顆粒，平均粒徑約40 nm，與Scherrer公式計算結(jié)果一致。
二、發(fā)光性能優(yōu)化
1)PL強度峰值：5% Eu³?摻雜時，605 nm紅光發(fā)射強度達到未摻雜樣品的百倍(圖1)，歸因于Eu³?的?D?→?F?電偶極躍遷。
圖1. BaZrO3:Eu3+粉末各濃度光釋光圖譜
2)濃度淬滅效應：超過5%摻雜時PL強度下降(圖2)，由離子間交叉弛豫導致。
圖2. 在395nm波長激發(fā)下，光釋光強度與Eu3+離子摻雜濃度的函數(shù)關(guān)系。
三、TL陷阱分析
使用Lexsyg系統(tǒng)測得β輻照后樣品呈現(xiàn)雙TL峰(130℃淺陷阱 & 295℃深陷阱)(圖7)，5%摻雜樣品TL積分強度高(圖8)。
圖3. (a)BaZrO3:Eu3+(5mol%)磷光體材料在5Gy β輻照下的典型TL曲線。(b) TL強度與Eu3+離子摻雜濃度的函數(shù)關(guān)系。
Lexsyg系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)貢獻
1)微克級檢測：只需40 μg樣品即可完成TL測試，展現(xiàn)高靈敏度。
2)動態(tài)控溫：10℃/s線性升溫至350℃，氮氣保護消除干擾信號。
應用價值
1)LED熒光粉：強紅光發(fā)射特性可優(yōu)化白光LED顯色性。
2)輻射劑量計：高TL靈敏度與深陷阱穩(wěn)定性(295℃峰)適合環(huán)境輻射監(jiān)測。
3)生物成像：納米尺寸(<100 nm)與低毒性展現(xiàn)生物標記潛力。
結(jié)論啟示
本研究通過系統(tǒng)展示了Eu³?摻雜濃度對PL/TL性能的調(diào)控規(guī)律，證實5%為優(yōu)異摻雜比例。lexsyg系統(tǒng)揭示的TL陷阱分布為材料缺陷工程提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，凸顯先進表征設備在納米材料研發(fā)中的不可替代性。該成果為開發(fā)環(huán)保型發(fā)光材料開辟了新路徑，未來可進一步探索其在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性與劑量響應特性。
相關(guān)產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心