摘要
稀土发光微/纳米材料因其优异的物理化学性质而引起了研究人员的广泛关注。稀土微/纳米发光材料的性质和应用与其结构、形貌和尺寸等因素密切相关，因此，研究稀土微/纳米材料的形成机制、调控其形貌并探讨其发光特性是本文研究的重点。本文通过均相沉淀法、模板法、水热法等方法制备了一系列尺寸均一、分散性良好、不同形态结构的稀土氧化物、硼酸盐、钒酸盐等发光材料，并对所合成材料的物相、结构、形貌、形成过程以及光谱特性进行了详细研究。主要内容分为以下三部分： (1) 通过以3-氨基苯酚-甲醛（AF）树脂球为模板，通过均相沉淀法结合煅烧处理合成了分散性良好的Gd2O3和Lu2O3空心球，并研究了空心球材料的形成机制。通过掺杂不同的稀土激活剂离子得到了一系列空心球状发光材料，在紫外（UV）或近红外（NIR）激发下材料显示出稀土激活剂离子的特征发射。将掺杂 Eu3+的 Gd2O3和Lu2O3空心球材料与 280 nm芯片结合制备了相应 LED器件，显示出优异的电致发光性能，此空心球发光材料有望在光电器件、药物载体等方面具有潜在的应用价值。 (2) 以3-氨基苯酚-甲醛（AF）树脂为模板，通过均相沉淀法制备了分散良好、尺寸均一的 AF@Y(OH)CO3前驱体，然后通过直接煅烧的方法得到了 Y2O3空心球材料。通过水热结合后续煅烧过程，利用同一前躯体分别制备了 YBO3空心球和具有孔洞的类八面体 YVO4微晶。详细研究了不同结构钇基化合物的物相、结构、形貌和形成过程，为其它稀土微纳米功能材料的可控合成提供了一定的借鉴。通过掺杂不同种类稀土激活剂离子（Eu3+、Tb3+、Dy3+、Sm3+、Yb3+/Er3+、Yb3+/Ho3+），得到了一系列发光性能优异的稀土下转换及上转换发光材料，并对不同发光材料的光谱特性及在LED领域的应用进行了详细研究。 (3) 通过均相沉淀法合成了一系列尺寸均一、分散性好、粒径可调的 Lu(OH)CO3和 Lu2O3 纳米球。探究了使用不同的辅助溶剂（乙醇、乙二醇和异丙醇）对Lu(OH)CO3和Lu2O3球体的粒径、形貌和发光性能的影响，这对合成其它粒径可调球形稀土微纳米功能材料提供了思路。将适当的稀土激活剂离子掺杂到基质材料中，可以实现很强的下转换及上转换多色发射，并探讨了溶剂组成对材料粒径及发光性能的影响。将所制备的发光材料与LED芯片相结合制备了相应LED器件，所得器件显示出相应的稀土激活剂离子的特征发射和优异的发光性能，这表明本文所制备稀土氧化物基发光材料在LED和光电器件方面具有一定的应用前景。
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