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水热法制备ZnS:Cu,Tm超细X射线发光粉

新梅 曹望和

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水热法制备ZnS:Cu,Tm超细X射线发光粉

新梅, 曹望和

X-ray excited luminescence property of ZnS:Cu, Tm fine particles synthesized by hydrothermal method

Cao Wang-He, Xin Mei
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  • 研究了水热法合成的ZnS: Cu,Tm超细X射线发光粉及其光致发光(PL)和X射线激发发光(X-ray excited luminescence,XEL)光谱特性.200 ℃水热处理12 h直接合成样品的纳米晶粒径约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.氩气保护下900 ℃退火1 h后的样品存在一定的团聚,但团聚后尺寸为200—600 nm,为超细X射线发光粉,此时样品为纯六方相的类球形为主的结构.所有样品的PL和XEL光谱均为宽带谱.水热法直接合成样品的XEL强度最强时,样品的Cu/Zn,Tm/Cu比值分别为3×10-4和2.在此比值条件下,900 ℃退火1 h样品的XEL发光最强,此时其两个峰值分别位于453,525 nm.发光强度增强的同时粒径很小,对提高成像系统分辨率非常有意义.通过比较PL光谱与XEL光谱特性,讨论了PL和XEL光谱的发光机理和其不同的激发机理.
    The ZnS:Cu,Tm X-ray phosphor fine particles synthesized by hydrothermal method has been reported for first time and its photoluminescence (PL) and X-ray excited luminescence (XEL) properties have been studied in detail also. The direct hydrothermal treatment at 200 ℃ for 12h samples average gain size is about 15 nm; the synthesized spherical-like nanocrystals with well dispersity and narrow gain size distribution show cubic structure. The after annealing in Argon at 900 ℃ for 1h samples agglomerate size is about 200—600 nm and roughly spherical fine particles show pure hexagonal structure. The PL and XEL spectra of all of samples show a broad emission band and an intense emission band in the range of 400—600 nm. The maximum XEL intensity of sample directly synthesized by hydrothermal treatment is observed for Cu/Zn and Tm/Cu are 3×10-4 and 2, respectively. In this condition, the strongest PL and XEL emission is observed for the direct synthesized sample further annealing in Argon at 900℃ for 1h sample and the XEL peak center about 453 nm and 525 nm, respectively. The Samples with highly luminescence efficiencies and the smaller size could enhance the resolution of imaging systems. The difference between PL and XEL spectrum is due to its different excitation mechanism. The luminescence mechanism and different excitation mechanism of PL and XEL have been discussed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10374011)大连民族学院青年基金(批准号:2008A207),教育部新世纪优秀人才支持计划基金(批准号:NCT-10-0171)资助的课题.
    [1]

    Deng C Y, Zhao H, Wang Y S 2001 Acta Phys. Sin. 50 1385 (inChinese) [邓朝勇、 赵 辉、 王永生 2001 50 1385]

    [2]

    Manzoor K, Vadera S R, Kumar N, Kutty T R N 2003 Mater. Chem. Phys. 82 718

    [3]

    Hu H, Zhang W H 2006 Opt. Mater. 28 536

    [4]

    Wang B Y, Zhang R G, Zhang H, Wan D Y, Wei L 2005 Acta Phys. Sin. 54 1874 (in Chinese)[王宝义、 张仁刚、 张 辉、 万冬云、 魏 龙 2005 54 1874]

    [5]

    Moharil S V 1994 Bull. Mater. Sci. 17 25

    [6]

    Brixner L H 1987 Mater. Chem. Phys. 16 253

    [7]

    Issler S L, Torardi C C 1995 J. Alloys Compd. 229 54

    [8]

    Kandarakis I, Cavouras D, Panayiotakis G S, Nomicos C D 1997 Phys. Med. Biol. 42 1351

    [9]

    Kandarakis I, Cavouras D, Nomicos C D, Panayiotakis G S 2001 Nucl. Instru. Meth. Phys. Res. B 179 215

    [10]

    Kandarakis I, Cavouras D, Nikolopoulos D, Anastasiou A, Dimitropoulos N, Kalivas N, Ventouras E, Kalatzis I, Nomicos C D, Panayiotakis G 2005 Rad. Meas. 39 263

    [11]

    Qi L, Lee B I, Kim J M, Jang J E, Choe J Y 2003 J. Lumin.104 261

    [12]

    Corrado C, Jiang Y, Oba F, Kozina M, Bridges F, Zhang J Z 2009 J. Phys. Chem. A113 3830

    [13]

    Gu F, Li C Z, Wang S F, Meng K L 2006 Langmuir 22 1329

    [14]

    Yang P, Lü M K, Xü D, Yuan D,Chang J,Zhou G,Pan M 2002 Appl. Phys. A 74 257

    [15]

    Wang X F, Xu J J, Chen H Y 2008 J. Phys. Chem. 112 17581

    [16]

    Luo X X, Cao W H, Zhou L X 2007 J. Lumin. 122-123 812

    [17]

    Xin M, Cao W H 2009 Journal of Functional Materials 40 328(in Chinese)[新 梅、 曹望和 2009 功能材料 40 328]

    [18]

    Xu R H,Wang Y X, Jia G Q, Xu W B, Yin D 2007 Chem. J. Chinese Universities 28 217 (in Chinese)[许荣辉、 汪勇先、 贾广强、 徐万帮、 尹 端 2007 高等学校化学学报 28 217 Yue G H, Yan P X, Yan D, Fan X Y, Wang M X, Qu D M, Liu J Z 2006 Appl. Phys. A 84 409 〖20] Jiang J Z 2004 J. Mater. Sci. 39 5103

    [19]

    Bol A A, Ferwerda J, Bergwerff J A, Meijerink A 2002 J. Lumin. 99 325

    [20]

    Zhang X B, Song H W, Yu L X,Wang T, Ren X G, Kong X G, Xie Y H, Wang X J 2006 J. Lumin. 118 251

    [21]

    Xu X R, Su M Z 2004 Luminescence and luminescence materials 1(Beijing: chemical industry press) p466 (in Chinese) [徐叙 瑢、 苏勉曾 2004 发光学与发光材料 (第1版) (北京: 化学工业出版社) 第466页] 〖24] Su H Q, Xue S W, Chen M, Li Z J, Yuan Z L, Fu Y J, Zu X T 2009 Acta Phys. Sin. 58 7108(in Chinese) [苏海桥、 薛书文、 陈 猛、 李志杰、 袁兆林、 付玉军、 祖小涛 2009 58 7108]

    [22]

    Wang C F, Li Q S, Hu B, Li W B 2009 Chin. Phys. B 18 2610

    [23]

    Sugimoto T, Wu S, Itoh H, Kojima T 2003 J. Colloid. Interface. Sci. 257 47

    [24]

    Xin M,Cao W H 2009 Spectroscopy and Spectral Analysis 29 2272(in Chinese) [新 梅、 曹望和 2009光谱学与光谱分析 29 2272]

    [25]

    Xin M, Cao W H 2010 Chem. J. Chinese Universities 31 644 (in Chinese)[新 梅、曹望和 2010 高等学校化学学报 31 644]

  • [1]

    Deng C Y, Zhao H, Wang Y S 2001 Acta Phys. Sin. 50 1385 (inChinese) [邓朝勇、 赵 辉、 王永生 2001 50 1385]

    [2]

    Manzoor K, Vadera S R, Kumar N, Kutty T R N 2003 Mater. Chem. Phys. 82 718

    [3]

    Hu H, Zhang W H 2006 Opt. Mater. 28 536

    [4]

    Wang B Y, Zhang R G, Zhang H, Wan D Y, Wei L 2005 Acta Phys. Sin. 54 1874 (in Chinese)[王宝义、 张仁刚、 张 辉、 万冬云、 魏 龙 2005 54 1874]

    [5]

    Moharil S V 1994 Bull. Mater. Sci. 17 25

    [6]

    Brixner L H 1987 Mater. Chem. Phys. 16 253

    [7]

    Issler S L, Torardi C C 1995 J. Alloys Compd. 229 54

    [8]

    Kandarakis I, Cavouras D, Panayiotakis G S, Nomicos C D 1997 Phys. Med. Biol. 42 1351

    [9]

    Kandarakis I, Cavouras D, Nomicos C D, Panayiotakis G S 2001 Nucl. Instru. Meth. Phys. Res. B 179 215

    [10]

    Kandarakis I, Cavouras D, Nikolopoulos D, Anastasiou A, Dimitropoulos N, Kalivas N, Ventouras E, Kalatzis I, Nomicos C D, Panayiotakis G 2005 Rad. Meas. 39 263

    [11]

    Qi L, Lee B I, Kim J M, Jang J E, Choe J Y 2003 J. Lumin.104 261

    [12]

    Corrado C, Jiang Y, Oba F, Kozina M, Bridges F, Zhang J Z 2009 J. Phys. Chem. A113 3830

    [13]

    Gu F, Li C Z, Wang S F, Meng K L 2006 Langmuir 22 1329

    [14]

    Yang P, Lü M K, Xü D, Yuan D,Chang J,Zhou G,Pan M 2002 Appl. Phys. A 74 257

    [15]

    Wang X F, Xu J J, Chen H Y 2008 J. Phys. Chem. 112 17581

    [16]

    Luo X X, Cao W H, Zhou L X 2007 J. Lumin. 122-123 812

    [17]

    Xin M, Cao W H 2009 Journal of Functional Materials 40 328(in Chinese)[新 梅、 曹望和 2009 功能材料 40 328]

    [18]

    Xu R H,Wang Y X, Jia G Q, Xu W B, Yin D 2007 Chem. J. Chinese Universities 28 217 (in Chinese)[许荣辉、 汪勇先、 贾广强、 徐万帮、 尹 端 2007 高等学校化学学报 28 217 Yue G H, Yan P X, Yan D, Fan X Y, Wang M X, Qu D M, Liu J Z 2006 Appl. Phys. A 84 409 〖20] Jiang J Z 2004 J. Mater. Sci. 39 5103

    [19]

    Bol A A, Ferwerda J, Bergwerff J A, Meijerink A 2002 J. Lumin. 99 325

    [20]

    Zhang X B, Song H W, Yu L X,Wang T, Ren X G, Kong X G, Xie Y H, Wang X J 2006 J. Lumin. 118 251

    [21]

    Xu X R, Su M Z 2004 Luminescence and luminescence materials 1(Beijing: chemical industry press) p466 (in Chinese) [徐叙 瑢、 苏勉曾 2004 发光学与发光材料 (第1版) (北京: 化学工业出版社) 第466页] 〖24] Su H Q, Xue S W, Chen M, Li Z J, Yuan Z L, Fu Y J, Zu X T 2009 Acta Phys. Sin. 58 7108(in Chinese) [苏海桥、 薛书文、 陈 猛、 李志杰、 袁兆林、 付玉军、 祖小涛 2009 58 7108]

    [22]

    Wang C F, Li Q S, Hu B, Li W B 2009 Chin. Phys. B 18 2610

    [23]

    Sugimoto T, Wu S, Itoh H, Kojima T 2003 J. Colloid. Interface. Sci. 257 47

    [24]

    Xin M,Cao W H 2009 Spectroscopy and Spectral Analysis 29 2272(in Chinese) [新 梅、 曹望和 2009光谱学与光谱分析 29 2272]

    [25]

    Xin M, Cao W H 2010 Chem. J. Chinese Universities 31 644 (in Chinese)[新 梅、曹望和 2010 高等学校化学学报 31 644]

  • [1] 令维军, 夏涛, 董忠, 左银艳, 李可, 刘勍, 路飞平, 赵小龙, 王勇刚. 基于单壁碳纳米管调Q锁模低阈值Tm,Ho:LiLuF4激光器.  , 2018, 67(1): 014201. doi: 10.7498/aps.67.20171748
    [2] 令维军, 夏涛, 董忠, 刘勍, 路飞平, 王勇刚. 基于WS2可饱和吸收体的调Q锁模Tm,Ho:LLF激光器.  , 2017, 66(11): 114207. doi: 10.7498/aps.66.114207
    [3] 傅重源, 邢淞, 沈涛, 邰博, 董前民, 舒海波, 梁培. 水热法合成纳米花状二硫化钼及其微观结构表征.  , 2015, 64(1): 016102. doi: 10.7498/aps.64.016102
    [4] 王长远, 杨晓红, 马勇, 冯媛媛, 熊金龙, 王维. 水热合成ZnO:Cd纳米棒的微结构及光致发光特性.  , 2014, 63(15): 157701. doi: 10.7498/aps.63.157701
    [5] 乔亮, 羊富贵, 武永华, 柯友刚, 夏忠朝. Tm,Ho双掺调Q激光系统理论与实验研究.  , 2014, 63(21): 214205. doi: 10.7498/aps.63.214205
    [6] 陈先梅, 王晓霞, 郜小勇, 赵显伟, 刘红涛, 张飒. 掺银氧化锌纳米棒的水热法制备研究.  , 2013, 62(5): 056104. doi: 10.7498/aps.62.056104
    [7] 万步勇, 苑进社, 冯庆, 王奥. K,Na掺杂Cu-S纳米晶的水热合成及对结构、性能的影响.  , 2013, 62(17): 178102. doi: 10.7498/aps.62.178102
    [8] 王世伟, 朱明原, 钟民, 刘聪, 李瑛, 胡业旻, 金红明. 脉冲磁场对水热法制备Mn掺杂ZnO稀磁半导体的影响.  , 2012, 61(19): 198103. doi: 10.7498/aps.61.198103
    [9] 刘佳, 徐玲玲, 张海霖, 吕威, 朱琳, 高红, 张喜田. 一步水热法在Al掺杂ZnO纳米盘上可控自组装合成ZnO纳米棒阵列.  , 2012, 61(2): 027802. doi: 10.7498/aps.61.027802
    [10] 孙家跃, 曹纯, 杜海燕. NaLa(MoO4)2∶Eu3+的水热调控合成与发光特性研究.  , 2011, 60(12): 127801. doi: 10.7498/aps.60.127801
    [11] 黄金昭, 李世帅, 冯秀鹏. ZnO纳米棒的低温溶液法制备、光电特性研究及其在有机/无机复合电致发光中的应用.  , 2010, 59(8): 5839-5844. doi: 10.7498/aps.59.5839
    [12] 张新陆, 王月珠, 李立, 鞠有伦, 姜波. 端面抽运Tm,Ho:YLF激光器双稳特性的理论分析与实验研究.  , 2009, 58(2): 964-969. doi: 10.7498/aps.58.964
    [13] 张新陆, 王月珠, 李 立, 鞠有伦. 激光二极管端面抽运Tm,Ho:YLF激光器双稳特性研究.  , 2008, 57(3): 1699-1703. doi: 10.7498/aps.57.1699
    [14] 张新陆, 王月珠, 李 立, 崔金辉, 鞠有伦. 端面抽运Tm,Ho∶YLF连续激光器的参数优化与实验研究.  , 2008, 57(6): 3519-3524. doi: 10.7498/aps.57.3519
    [15] 孙 晖, 张琦锋, 吴锦雷. 基于氧化锌纳米线的紫外发光二极管.  , 2007, 56(6): 3479-3482. doi: 10.7498/aps.56.3479
    [16] 张新陆, 王月珠, 李 立, 鞠有伦. 端面抽运Tm, Ho:YLF激光器热转换系数及热透镜效应的研究.  , 2007, 56(4): 2196-2201. doi: 10.7498/aps.56.2196
    [17] 刘红霞, 周圣明, 李抒智, 杭 寅, 徐 军, 顾书林, 张 荣. 柱状ZnO阵列薄膜的生长及其发光特性.  , 2006, 55(3): 1398-1401. doi: 10.7498/aps.55.1398
    [18] 张新陆, 王月珠, 史洪峰. 激光二极管端面抽运室温Tm,Ho:YLF连续固体激光器.  , 2006, 55(4): 1787-1792. doi: 10.7498/aps.55.1787
    [19] 张新陆, 王月珠. 能量传递上转换对Tm,Ho:YLF调Q激光器上能级寿命的影响.  , 2006, 55(3): 1160-1164. doi: 10.7498/aps.55.1160
    [20] 张新陆, 王月珠, 鞠有伦. 能量传递上转换对Tm,Ho:YLF激光器阈值的影响.  , 2005, 54(1): 117-122. doi: 10.7498/aps.54.117
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-30
  • 修回日期:  2010-01-29
  • 刊出日期:  2010-04-05

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