《高溫高壓下合成摻雜稀土元素塗氏磷鈣石的螢光性研究》是依託北京大學，由薛衛紅擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高溫高壓下合成摻雜稀土元素塗氏磷鈣石的螢光性研究
- 項目負責人：薛衛紅
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為了詳細研究摻雜稀土元素的塗氏磷鈣石的螢光性，本項目擬以β-Ca3(PO4)2為基體，選擇La3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Ho3+、Er3+、Lu3+等輕、中、重稀土元素陽離子為摻雜劑，採用高溫高壓實驗技術製備摻雜稀土元素的塗氏磷鈣石(γ-Ca3(PO4)2)，通過螢光光譜的測定，以及用晶體場理論或配位場理論定量計算螢光峰的位置、譜線分裂和躍遷機率，研究合成產物的螢光發光性質並測定其螢光壽命。並利用發射光譜和激發光譜等譜學手段，研究摻雜的稀土離子存在的狀態、價態、占位和電荷補償方式，結合合成產物的X衍射、拉曼光譜、掃描電鏡和透射電鏡的結果探討摻雜稀土塗氏磷鈣石螢光粉的結構與螢光性的關係，考察合成壓力、摻雜濃度對摻雜稀土元素塗氏磷鈣石的螢光性的影響。
結題摘要
申請人前期採用高溫高壓實驗合成並初步研究了摻雜Eu的塗氏磷鈣石的發光性。為了進一步理解摻雜稀土元素塗氏磷鈣石的發光性，本項目系統採用β-Ca3(PO4)2為基體，選擇La3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Ho3+、Er3+、Lu3+等輕、中、重稀土元素陽離子為摻雜劑，利用高溫高壓實驗技術製備了摻雜稀土元素的塗氏磷鈣石(γ-Ca3(PO4)2)，通過X-射線衍射、拉曼光譜分析、掃描電鏡分析、螢光光譜測定等測試對合成的產品進行了測試。重點對Sm3+摻雜的塗氏磷鈣石的螢光性進行了研究分析，並對摻雜濃度對於其螢光性的影響進行了探討，在摻雜濃度為1%時螢光性最強，隨後發生濃度淬滅。利用金剛石壓腔技術，研究了摻雜Eu3+塗氏磷鈣石樣品在直到22 GPa高壓條件下的發光性，發現Eu3+的電偶極躍遷5D0-7F2和5D0-7F4及磁偶極躍遷5D0-7F1,隨著壓力的增加而增強，而且這種改變隨著壓力的卸載會恢復到初始狀態。這些研究對塗氏磷鈣石的螢光性套用提供了有利的數據和理論基礎，為礦物的研發及套用提供了依據。
