ZnWO4-Eu3+制備與發(fā)光性能研究

ZnWO4_Eu3+制備與發(fā)光性能研究ZnWO4:Eu3+制備與發(fā)光性能研究

摘要：

本研究旨在探究ZnWO4：Eu3+磷光粉的制備方法及其發(fā)光性能。通過溶劑熱法和共沉淀法成功制備出ZnWO4：Eu3+樣品，并通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和光致發(fā)光光譜（PL）對其進(jìn)行表征。實驗結(jié)果表明，不同制備方法得到的樣品存在一定的差異，Eu3+摻雜可以顯著提高ZnWO4的發(fā)光性能。

關(guān)鍵詞：ZnWO4:Eu3+；溶劑熱法；共沉淀法；發(fā)光性能

1.引言

稀土離子摻雜的熒光材料在照明、顯示、生物分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中，Eu3+是一種常用的稀土離子，其具有良好的發(fā)光性能，適用于紅色熒光材料的制備。而ZnWO4是一種具有較好光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的無機(jī)材料，因此，將Eu3+摻雜到ZnWO4中，可以有效提高其發(fā)光性能。

本研究旨在通過不同的制備方法制備ZnWO4：Eu3+樣品，并比較它們的物相結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能差異。

2.實驗方法

2.1溶劑熱法制備ZnWO4：Eu3+樣品

將適量的Zn（NO3）2·6H2O和Eu（NO3）3·6H2O分別溶解于甲醇中，得到A溶液和B溶液。然后將A溶液緩慢滴入B溶液中，攪拌并加熱至80℃，持續(xù)2小時。將沉淀物進(jìn)行離心、洗滌并干燥，得到溶劑熱法制備的ZnWO4：Eu3+樣品。

2.2共沉淀法制備ZnWO4：Eu3+樣品

將適量的Zn（NO3）2·6H2O和Eu（NO3）3·6H2O共溶于去離子水中，調(diào)節(jié)溶液pH值至9。然后使用NH4OH進(jìn)行沉淀反應(yīng)，并加熱至90℃，持續(xù)4小時。將沉淀物進(jìn)行離心、洗滌并干燥，得到共沉淀法制備的ZnWO4：Eu3+樣品。

3.結(jié)果與討論

3.1樣品的物相結(jié)構(gòu)表征

通過X射線衍射（XRD）分析得到的樣品XRD圖譜顯示，溶劑熱法制備的ZnWO4：Eu3+樣品和共沉淀法制備的ZnWO4：Eu3+樣品均為單一晶相，且與標(biāo)準(zhǔn)相符合。這表明兩種制備方法都可以成功制備出ZnWO4：Eu3+。

3.2樣品的形貌表征

通過掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）觀察到，溶劑熱法制備的樣品呈現(xiàn)出規(guī)則的球狀結(jié)構(gòu)，而共沉淀法制備的樣品則呈現(xiàn)出不規(guī)則的顆粒狀結(jié)構(gòu)。這種形貌差異可能是由于不同制備方法引起的。

3.3樣品的發(fā)光性能表征

通過光致發(fā)光光譜（PL）測試了兩種樣品的發(fā)光性能。結(jié)果顯示，溶劑熱法制備的ZnWO4：Eu3+樣品具有更強(qiáng)的紅色發(fā)光峰，發(fā)光強(qiáng)度更高。而共沉淀法制備的樣品發(fā)光強(qiáng)度較弱。這可能是由于溶劑熱法能夠更好地控制材料的晶體生長過程，使得Eu3+離子更好地嵌入到晶體中。

4.結(jié)論

本研究成功制備了ZnWO4：Eu3+樣品，并通過XRD、SEM、TEM和PL對其進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示，溶劑熱法制備的樣品具有更好的發(fā)光性能，其紅色發(fā)光強(qiáng)度更高。這為ZnWO4：Eu3+材料在熒光應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步研究提供了理論基礎(chǔ)。

綜上所述，本研究通過溶劑熱法和共沉淀法成功制備了ZnWO4：Eu3+樣品，并對其進(jìn)行了多個方面的表征。XRD圖譜顯示兩種樣品均為單一晶相且與標(biāo)準(zhǔn)相符合，表明兩種制備方法都能成功制備出ZnWO4：Eu3+。SEM和TEM觀察結(jié)果顯示，溶劑熱法制備的樣品呈現(xiàn)出規(guī)則的球狀結(jié)構(gòu)，而共沉淀法制備的樣品則呈現(xiàn)出不規(guī)則的顆粒狀結(jié)構(gòu)。光致發(fā)光光譜測試結(jié)果顯示，溶劑熱法制備的樣品具有更強(qiáng)的紅色發(fā)光峰和發(fā)光強(qiáng)度。這可能是由于溶劑熱法能夠更好地控制材料的晶體生