研究目的
研究掺杂Eu3+和共掺杂Li+的Bi2O3纳米荧光粉的合成、表征、光致发光及光催化活性,以应用于固态照明领域。
研究成果
通过超声法成功制备了Bi2O3:Eu3+, Li+纳米颗粒,Li+共掺杂显著增强了其光致发光强度。该纳米荧光粉发射红光,其CIE坐标接近NTSC标准,并展现出优异的光催化活性,适用于固态照明和光催化应用。
研究不足
该研究受限于声化学方法的技术约束,包括形态对超声时间和EGCG浓度的依赖性。潜在的优化方向包括进一步提高发光强度和光催化效率。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用超声化学法合成Bi2O3:Eu3+, Li+纳米荧光粉,以表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)作为生物表面活性剂。该方法因能制备高纯度、良好结晶性和纳米级颗粒而被选用。
2:样品选择与数据来源:
以分析纯硝酸铋和氧化铕为起始原料,硝酸铕通过将Eu2O3溶于HNO3制得。
3:实验设备与材料清单:
合成过程使用探针式超声仪(频率约20 kHz,功率约300 W)、PXRD(岛津)、SEM(日立TM 3000)、TEM(日本电子JEM-2100)及PL测试仪(堀场Fluorolog-3)。
4:0)、TEM(日本电子JEM-2100)及PL测试仪(堀场Fluorolog-3)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:反应混合物在80°C下超声处理长达8小时,随后进行离心、洗涤和干燥。研究了EGCG浓度和超声时间对形貌的影响。
5:数据分析方法:
采用Kubelka-Munk函数估算能隙,分析PL强度、Judd-Ofelt参数及光催化活性。
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Bismuth nitrate
Bi(NO3)3.5H2O
Sigma Aldrich Ltd.
Starting material for the synthesis of Bi2O3 nanophosphors
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Europium oxide
Eu2O3
Sigma Aldrich Ltd.
Starting material for the synthesis of Eu3+ doped Bi2O3 nanophosphors
-
SEM
TM 3000
Hitachi
Analysis of surface features
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TEM
JEM-2100
JEOL
Transmission electron microscopy analysis
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UV-Vis spectrophotometer
UV-2600
Shimadzu
Diffuse reflectance spectral studies
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Probe sonicator
Used for the sonochemical synthesis of nanophosphors
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X-ray diffractometer
Shimadzu
Characterization of the crystalline nature of the powder sample
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Spectroflourimeter
fluorolog-3
Horiba
Photoluminescence studies
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