电化学方法制备ZrO2 ∶Er3+ 纳米管阵列及其荧光性能研究

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杜鹏1a， 张军芳1b， 赵建玲2， 王西新2， 郭丽敏2

 （1.衡水学院 a.物理与电子信息系, b.数学与计算机科学系,河北 衡水 053000;

2.河北工业大学 材料科学与工程学院， 天津 300130）

 摘要： 采用电弧熔炼的方法制备锆铒元素合金（铒元素质量分数为1%，5%）。采用阳极氧化的方法在合金表明制备含有Er3+的氧化锆纳米管，EDS能谱证实有效的进行了铒元素掺杂。在600 ℃氮气气氛下进行退火，XRD图谱测试显示当饵离子的掺杂质量分数为1%时，氧化锆纳米管晶体结构由混合相变为单一的四方相。室温下，以257 nm和317 nm的紫外波长对未退火和退火后的ZrO2∶Er3+纳米管材料进行荧光性能测试，发现退火后发射中心依然是紫外发射，但发射峰中心发生了蓝移。测试结果显示，在317 nm的激发波长下，材料的荧光性能显著，离子跃迁效应明显。

 关键词： 纳米管； 阳极氧化； 荧光性能； 能级跃迁

 中图分类号： TB 383.1文献标志码： A

 收稿日期： 20130517

基金项目： 国家自然科学基金面上项目(50972036);河北省高校百名优秀创新人才支持计划项目（2011年）.

作者简介： 杜鹏(1982—)，男，硕士研究生.

Photoluminescence Properties of ZrO2∶Er3+ Nanotube Arrays by Anodization Method

 DU Peng1a, ZHANG Junfang1b, ZHAO Jianling2, WANG Xixin2, GUO Limin2

 (1.a.Academy of Physical and Electronic Information; b.Academy of Mathematics and Computer Science,HengshuiUniversity, Hengshui 053000,China;

2.Academy of Materials Science and Engineering,HebeiUniversityof Technology,Tianjin300130,China)

 Abstract: The zirconium/erbium element alloy is prepared by arc melting (Er element mass fraction is 1%, 5%). The Er3+ doped zirconia nanotubes are prepared by anodized method, and the erbium doped effectively is verified by the EDS Spectroscopy . When annealed at600 ℃in nitrogen atmosphere and tested by the XRD spectrum, it is found that when the ion doping concentration is 1%,the crystal structure of zirconia nanotubes changes from single phase to the tetragonal phase. At the room temperature, the unannealed and annealed ZrO2∶Er3+ nanotubes′ fluorescence performance is tested by the UV wavelength of 257 nm and 317 nm, which find that after annealing the Launch Center is still the UV emission, but the emission peak center shift to blue light. The test results show that the fluorescence effect significant and ion transition effect is obvious under the excitation wavelength of 317 nm.

Key words: nanotubes; anodized; photoluminescence properties; energy transition