稀土氟化物纳f微米材料的水热合成、形成机理跟发光性质.pdf

第32卷第6期 发 光 学 报 V01．32No．6 OF 2011年6月 CHINESE LUMINESCENCEJun．，2011 JOURNAL 文章编号：1000—7032(2011)06-0519—16 稀土氟化物纳／微米材料的水热合成、形成机理和发光性质 林君，李春霞 (中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室，吉林长春130022) 摘要：研究了稀土氟化物纳／微米材料的设计合成、形貌控制、形成机制以及发光性质。发展了一种简单、整 体、没有模板、环境友好的水热方法合成系列稀土氟化物，即用有机添加剂柠檬酸钠(Na，C。H，0，·2H：0)作为 配位剂和形貌控制剂，通过改变氟源(NaF，NH。F或NaBF。)和最初溶液的pH值，得到了具有不同成分、晶体 Lu)；最重要的是首次研究了具有各种晶体结构和形貌的镱、镥氟化物的可控合成。对各种产物可能的形成 转换发光性质进行了详细的研究。 关键词：纳／微米材料；稀土氟化物；形貌；水热合成；发光性质 PACC：7855H 中图分类号：0482．31 PACS：78．55．Hx 文献标识码：A 13206．0519 DOI：10．3788／fgxb201 制的反应条件和相对较低的成本和相对高的产率 1 引 言 等，最重要的是通常以水作为反应介质。在材料 在现代化学和材料科学领域，由于材料的性 的水热合成过程中，具有各种官能团的有机分子 质与晶体的形貌、尺寸和维度有密切关系，因此 常常被用做形貌调控剂或结构导向剂来控制晶体 纳／微米材料的控制合成具有极其重要的意义，同 的生长和取向。柠檬酸钠是一种常见、重要的有 时这也是实现材料性能调控以及应用的基 机试剂，在晶体合成中其作用可分为三种：一是作 础¨引。为此，人们做了大量工作探索制备各种 为还原剂，柠檬酸钠可将AgNO，还原为单质 无机材料的最好方法；但是，由于晶体结构和材料 Ag-7J，将HAuCl。还原为单质Au’8J，并且调节柠 成分的复杂性，到目前为止，调节和控制各种纳／ 檬酸钠的浓度可对产物的形貌进行调控；二是作 微米材料的形貌、理解晶体生长的复杂现象并揭 示其潜在的基本原理仍是摆在材料学家面前的重 等形成较强的络合物，从而降低溶液中金属离子 大课题。从应用的角度考虑，合成的纳米材料不 的浓度，控制成核的生长速率；三是作为形貌调控 仅仅要具有理想的成分、可调节的尺寸、形貌和结 剂，它能调节各个晶面的生长速率，从而影响产物 构，而且要用绿色、环境友好的方法进行合成和组 的形貌。Tian等汐1系统研究了柠檬酸钠对ZnO 装。因此，发展一种温和、更可控的方法制备新颖 形貌和尺寸的影响，随着柠檬酸钠量的增加，柠檬 结构的材料具有重要意义。最近，在各种合成材 料的方法中，环境友好的合成策略如熔盐法、水热 形貌发生了从棒一柱_片的变化。Qian等¨叫研 法和模板法已逐渐被认为是可行的技术口圳。尤 究了水热条件下柠檬酸钠对鼓状ZnO微颗粒的 其是水热方法，作为一种典型的液相方法在制备 影响。 具有各种可控形貌和结构的无机材料时被证明是 稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开 有效和简便的【5“。这种方法的优点包括容易控 发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要 收稿日期：2011-04．25；