研究目的
为了展示二氧化铈纳米粒子在固态照明应用中用于白光LED的发光特性和光学性能(类似于红色荧光粉)。
研究成果
通过化学共沉淀法成功合成了掺银CeO2纳米颗粒。结果表明样品具有立方晶相结构和球形形貌,展现出更优的光学透过率和PL红光发射特性,使其成为光电器件应用(特别是白光LED应用)的理想候选材料。
研究不足
该研究未探讨掺银CeO2纳米粒子在白光LED应用工作条件下的长期稳定性和性能表现。
1:实验设计与方法选择
采用化学共沉淀法合成了纯CeO?和掺银CeO?纳米颗粒。通过XRD、高分辨透射电镜(HR-TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱分析(EDX)、紫外-可见光谱(UV-vis)、光致发光、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及光催化性能测试对样品进行分析。
2:样品选择与数据来源
将0.2M六水合硝酸铈溶解于50ml水中,按不同浓度(2 wt%、4 wt%、6 wt%、8 wt%)加入硝酸银(AgNO?)。室温下搅拌混合液后,逐滴加入0.2M氢氧化钠(NaOH)水溶液50ml。
3:实验设备与材料清单
X射线衍射仪(Rigaku C/max-2500)、场发射扫描电镜(蔡司FESEM)、高分辨微结构分析仪(FEI-TECNAI G2-20 TWIN 200kV)、能谱仪(EDAX)、紫外-可见光吸收与透射仪(型号:Lamda 35,珀金埃尔默)、傅里叶变换红外光谱仪(型号:Spectrum RXI,珀金埃尔默)、荧光分光光度计(日立F-2500)。
4:实验步骤与操作流程
室温搅拌混合液后逐滴加入0.2M NaOH水溶液50ml,注入NaOH后形成黄色沉淀。采用透析剂(蒸馏水和乙醇)纯化沉淀物,在80°C电热板干燥1小时,最终将纳米颗粒在200°C退火处理2小时。
5:数据分析方法
采用德拜-谢乐公式计算晶粒尺寸,通过给定公式计算微应变值,利用Tauc图计算掺银CeO?的光学带隙值。
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High-resolution microstructural study
FEI-TECNAIG2-20 TWIN 200 kV
FEI
Used for high-resolution microstructural study of the samples.
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Energy-dispersive X-ray
Bruker EDX with LN2 free detector
Bruker
Used for analyzing the elemental and composition features of the samples.
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UV-visible optical absorption and transmittance studies
Lamda 35
Perkin Elmer
Used for UV-visible optical absorption and transmittance studies of the samples.
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Fourier Transform infrared spectrometer
Spectrum RXI
Perkin Elmer
Used for examining the chemical bonding presence in samples.
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Fluorescence meter
Hitachi F-2500
Hitachi
Used for recording the PL spectra of the samples.
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X-ray diffractometer
RigaKuC/max-2500
Rigaku
Used for analyzing the crystal structure of the samples.
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Field emission scanning electron microscopy
Zeiss FESEM
Zeiss
Used for studying the surface and morphological features of the samples.
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