共沉淀法合成Dy3+掺杂GdAlO3钙钛矿材料的发光特性及其在辐射剂量学中的应用潜力

本综述系统阐述了通过共沉淀法成功合成Dy3+掺杂GdAlO3钙钛矿材料的发光性能，通过X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）和热释光（TL）等技术证实其晶体结构与辐射响应特性。材料在0.5–44 Gy剂量范围内呈现良好线性响应，双峰热释光曲线（150°C/260°C）表明其作为β辐射剂量计的潜力，为环境监测与医学剂量学提供了新型候选材料。

　　

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Materials and methods

采用共沉淀法制备三价镝离子（Dy³⁺）掺杂的GdAlO₃粉末。高纯度硝酸钆（Gd(NO₃)₃，99.9%）和硝酸铝（Al(NO₃)₃·H₂O，98.7%）分别作为Gd³⁺和Al³⁺离子源，溶解于去离子水中形成澄清溶液。Dy³⁺离子前驱体溶液通过将硝酸镝水合物（Dy(NO₃)₃·xH₂O，99.9%）在1000°C下煅烧获得。

Structural analysis

图1展示了不同摩尔浓度Dy³⁺掺杂GdAlO₃的X射线衍射（XRD）图谱，证实其正交晶系结构（空间群P_bnm，#62）。XRD图谱在20°至80°范围内显示主峰位于23.85°（101晶面）、33.98°（121晶面）、42.03°（022晶面）、48.81°（202晶面）、55.06°（141晶面）和60.93°（242晶面），与理论值一致。

Conclusions

钒铝酸盐（GdAlO₃）掺杂Dy³⁺的发光特性开发涉及通过掺杂优化本征性能、共沉淀合成技术、纳米结构调控及热处理。综合光致发光（PL）、热释光（TL）和衰减时间测量等表征技术，证实该材料适用于辐射剂量学应用和环境辐射监测领域。