摘 要：一直以来，稀土发光材料都是发光领域的研究热点，稀土发光材料的合成、性质、反应机理及其应用受到广泛重视。稀土发光材料制成的产品渗透在我们生活的各个角落，主要应用于照明光源、显示影像、军事和医学领域等。其中钨酸盐是主要的稀土发光材料，具有很高的应用价值和远大的前景，如：(1)闪烁材料、(2)光纤、(3)光致发光材料等。其中以钨酸锌为基质的上转换发光材料研究较少。然而， 钨酸锌(ZnWO4，ZWO)具有许多其他重要的钨酸盐没有的特性，例如：相对较高的光产额、长度短的辐照、较强的抗辐照损伤性能、无潮解性、材料密度大等。因此本文将研究的是以ZnWO4为基质材料的稀土发光材料。采用高温固相反应法合成Er3+/Yb3+共掺杂ZnWO4荧光粉，对制备得到的样品进行X射线衍射、发光测试、透射电镜测试，分析其物相及其纯度、颗粒大小和形貌，研究其光致发光性能。并且通过改变Er3+/ Yb3+的掺杂比观察颜色可调的上转换发射（从绿色到红色），测得980nm激发下的上转换发光。

Abstract：Rare-earth luminescent materials have always been a research hotspot in the field of luminescence. The synthesis, properties, reaction mechanism and application of rare-earth luminescent materials have received extensive attention.And the products made of rare earth luminescent materials penetrate into every corner of our lives.Rare earth luminescent materials are mainly used in lighting sources, display images, military and medical fields.Tungstate is the main rare earth luminescent material and has high application value and prospect.，such as: (1) Scintillation materials, (2) Optical fibers, (3) Photoluminescent materials, and etc.Among them, there are few studies on upconversion luminescent materials of zinc tungstate.Comparing several important tungstates, zinc tungstate (ZnWO4, ZWO) has the characteristics of relatively high light yield, short irradiation length, strong anti-irradiation damage, high material density, and no deliquescence.Therefore, we synthesized the phosphors of ZnWO4 co-doped Er3+/Yb3+ by a high-temperature solid-state reaction method. And their structure and photoluminescence Were characterized .The color tunable upconversion emission (from green to red) were observed by increasing the doped Er3+/Yb3+concentration.

关键词：稀土发光材料; 钨酸盐; 钨酸锌

Keyword:  Rare earth luminescent material;  tungstate;  zinc tungstate

目录

一、 引    言 5

（一） 实验背景概述 5

1. 稀土发光材料简述 5

2. 稀土发光材料的研究现状 5

3. 稀土发光材料的制备方法 6

4. 稀土发光材料的应用 7

（二） 实验研究内容与意义 8

1. 实验研究内容 8

2. 实验研究意义 8

二、 实验过程 8

（一) 实验试剂 8

（二) 实验仪器 8

（三) 实验步骤 9

1.未掺杂稀土离子ZnWO4的制备 9

2.0.1mol%Er3+/3mol%Yb3+共掺杂ZnWO4的制备 9

3.0.2mol%Er3+/3mol%Yb3+共掺杂ZnWO4的制备 9

4.0.5mol%Er3+/3mol%Yb3+共掺杂ZnWO4的制备 9

5.1.0mol%Er3+/3mol%Yb3+共掺杂ZnWO4的制备 9

三、 结果与讨论 10

（一） X-射线粉末衍射 10

（二） 发光性能 10

（三） 形貌分析 12

四、 结论 14

参考文献 15

致谢 16

一、引    言

稀土是我国丰产元素，其在光、电、磁等方面具有独特的性质，在人类研究发光材料的发展历程中，发挥了里程碑的作用。近十几年来，稀土发光材料的合成、性质、反应机理及应用，受到广泛重视，研究十分活跃。稀土发光材料研制的产品渗透在我们生活的各个角落，主要应用于照明光源、光纤通讯、显示显像、生物标记、医学和军事等领域等。随着科学技术的不断创新，以稀土元素激活或敏化的新型高效发光材料挑起了新材料的重担。作为一个稀土资源大国，无论是储量，生产量还是出口量，在整个世界稀土资源中都占着不可或缺的作用。然而目前，在我国，稀土元素的提取和处理等技术仍然十分不成熟，造成了稀土资源的肆意开采浪费和低价出售。因此，对于稀土资源的充分利用，进行新型稀土发光材料的研究与开发应用刻不容缓[1]。