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静电纺丝技术制备稀土离子掺杂La_2Mo_2O_9低维纳米材料与表征

作　者: 何思璇
导　师: 董相廷
学　校: 长春理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 静电纺丝 纳米纤维 纳米带 La2Mo2O9 发光材料 稀土离子
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


目前纳米稀土发光材料是材料科学领域研究的热点之一,具有广阔的应用前景。钼酸镧是一种重要的功能材料,它不仅可作为快离子的导体催化剂应用于众多领域,还具有良好的稳定性和有效的能量传递等特点,使其成为一种优良的发光的基体材料。因此,采用静电纺丝技术制备稀土离子掺杂La2Mo2O9低维纳米发光材料将是一个有意义、重要的研究课题。本文中以聚乙烯吡咯烷酮和金属硝酸盐为前驱体,通过溶胶-凝胶过程制备出具有一定粘度的前驱体溶胶,并采用静电纺丝技术制备了PVP/硝酸盐复合纤维及复合纳米带,经过热处理得到了La2Mo2O9、La2Mo2O9：Eu3+、La2Mo2O9：Tb3+、La2Mo2O9：Sm3+、La2Mo2O9：Er3+、La2Mo2O9：Nd3+、La2Mo2O9：Pr3+纳米纤维及多孔纳米带,采用TG-DTA、XRD、FTIR、FESEM、TEM和荧光光谱等技术对样品进行了表征。结果表明,所制备的稀土离子掺杂的La2Mo2O9纳米纤维尺寸均一,彼此没有交联,纤维直径平均为180-220 nm,长度大于100μm。所制备的稀土离子掺杂的La2Mo2O9纳米带为多孔结构,宽厚比大,平均带宽5-7μm,厚度约130-280 nm,长度大于500μm。获得了一些有意义的研究结果,为进一步深入研究稀土离子掺杂的La2Mo2O9发光纳米材料的性质奠定了一定的基础。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-10
第一章 绪论  10-25
  1.1 引言  10
  1.2 静电纺丝技术  10-20
    1.2.1 静电纺丝技术的起源  11
    1.2.2 静电纺丝技术机理  11-13
    1.2.3 静电纺丝常用装备  13-18
    1.2.4 静电纺丝的影响因素  18-19
    1.2.5 静电纺丝技术的应用  19
    1.2.6 静电纺丝技术的发展前景  19-20
  1.3 稀土发光材料  20-22
    1.3.1 稀土发光材料的分类  20
    1.3.2 稀土发光材料的应用  20-21
    1.3.3 稀土发光材料的制作方法  21-22
    1.3.4 纳米稀土发光材料  22
  1.4 稀土La_2Mo_2O_9纳米材料  22-23
    1.4.1 La_2Mo_2O_9结构特点  22-23
  1.5 本课题研究的目的和意义  23-25
第二章 化学试剂、实验仪器及表征方法  25-28
  2.1 主要化学试剂  25-26
  2.2 实验仪器与设备  26
  2.3 表征方法  26-28
    2.3.1 生物显微镜分析  26
    2.3.2 X射线衍射(XRD)分析  26
    2.3.3 红外光谱(FTIR)分析  26
    2.3.4 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析  26-27
    2.3.5 差热-热重(TG-DTA)分析  27
    2.3.6 荧光光谱分析  27-28
第三章 La_2Mo_2O_9纳米纤维、纳米带的制备与表征  28-37
  3.1 引言  28
  3.2 实验  28-30
    3.2.1 前驱体溶液的配制  28-29
    3.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  29
    3.2.3 La_2Mo_2O_9纳米纤维的制备  29
    3.2.4 PVP/[La(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  29
    3.2.5 La_2Mo_2O_9纳米带的制备  29-30
  3.3 结果与讨论  30-36
    3.3.1 XRD分析  30-31
    3.3.2 差热—热重分析(TG-DTA)  31-32
    3.3.3 FTIR分析  32-33
    3.3.4 FESEM分析  33-35
    3.3.5 EDS分析  35-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 La_2Mo_2O_9:Er~(3+)纳米纤维、纳米带的制备与表征  37-45
  4.1 引言  37
  4.2 实验  37-39
    4.2.1 前驱体溶液的配制  37-38
    4.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+Eu(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  38
    4.2.3 La_2Mo_2O_9:Eu~(3+)纳米纤维的制备  38
    4.2.4 PVP/[La(NO_3)_3+Eu(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  38
    4.2.5 La_2Mo_2O_9:Eu~(3+)纳米带的制备  38-39
  4.3 结果与讨论  39-44
    4.3.1 XRD分析  39-40
    4.3.2 FESEM分析  40-42
    4.3.3 EDS分析  42-43
    4.3.4 荧光光谱分析  43-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章 La_2Mo_2O_9:Tb~(3+)纳米纤维、纳米带的制备与表征  45-54
  5.1 引言  45
  5.2 实验  45-47
    5.2.1 前驱体溶液的配制  45-46
    5.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+Tb(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  46
    5.2.3 La_2Mo_2O_9:Tb~(3+)纳米纤维的制备  46
    5.2.4 PVP/[La(NO_3)_3+Tb(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  46
    5.2.5 La_2Mo_2O_9:Tb~(3+)纳米带的制备  46-47
  5.3 结果与讨论  47-52
    5.3.1 XRD分析  47-48
    5.3.2 FESEM分析  48-50
    5.3.3 EDS分析  50-51
    5.3.4 荧光光谱分析  51-52
  5.4 本章小结  52-54
第六章 La_2Mo_2O_9:Sm~(3+)纳米纤维、纳米带的制备与表征  54-62
  6.1 引言  54
  6.2 实验  54-56
    6.2.1 前驱体溶液的配制  54-55
    6.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+Sm(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  55
    6.2.3 La_2Mo_2O_9:Sm~(3+)纳米纤维的制备  55
    6.2.4 PVP/[La(NO_3)_3+Sm(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  55
    6.2.5 La_2Mo_2O_9:Sm~(3+)纳米带的制备  55-56
  6.3 结果与讨论  56-60
    6.3.1 XRD分析  56
    6.3.2 FESEM分析  56-59
    6.3.3 EDS分析  59-60
    6.3.4 荧光光谱分析  60
  6.4 本章小结  60-62
第七章 La_2Mo_2O_9:Er~(3+)纳米纤维、纳米带的制备与表征  62-69
  7.1 引言  62
  7.2 实验  62-64
    7.2.1 前驱体溶液的配制  62-63
    7.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+Er(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  63
    7.2.3 La_2Mo_2O_9:Er~(3+)纳米纤维的制备  63
    7.2.4 PVP/[La(NO_3)_3+Er(NO_3)_3+(MH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  63
    7.2.5 La_2M_o2O_9:Er~(3+)纳米带的制备  63-64
  7.3 结果与讨论  64-68
    7.3.1 XRD分析  64-65
    7.3.2 FESEM分析  65-67
    7.3.3 EDS分析  67-68
  7.4 本章小结  68-69
第八章 La_2Mo_2O_9:Nd~(3+)纳米纤维、纳米带的制备与表征  69-77
  8.1 引言  69
  8.2 实验  69-71
    8.2.1 前驱体溶液的配制  69-70
    8.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+Nd(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  70
    8.2.3 La_2Mo_2O_9:Nd~(3+)纳米纤维的制备  70
    8.2.4 PVP/[La(NO_3)_3+Nd(NO_3)3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  70
    8.2.5 La_2Mo_2O_9:Nd~(3+)纳米带的制备  70-71
  8.3 结果与讨论  71-75
    8.3.1 XRD分析  71-72
    8.3.2 FESEM分析  72-74
    8.3.3 EDS分析  74-75
    8.3.4 荧光光谱分析  75
  8.4 本章小结  75-77
第九章 La_2Mo_2O_9:Pr~(3+)纳米纤维、纳米带的制备与表征  77-84
  9.1 引言  77
  9.2 实验  77-79
    9.2.1 前驱体溶液的配制  77-78
    9.2.2 PVP/[La(NO_3)_3+Pr(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米纤维的制备  78
    9.2.3 La_2Mo_2O_9:Pr~(3+)纳米纤维的制备  78
    9.2.4 PVP/[La(NO_3)3+Pr(NO_3)_3+(NH_4)_6Mo_7O_(24)]复合纳米带的制备  78
    9.2.5 La_2Mo_2O_9:Pr~(3+)纳米带的制备  78-79
  9.3 结果与讨论  79-83
    9.3.1 XRD分析  79-80
    9.3.2 FESEM分析  80-82
    9.3.3 EDS分析  82-83
  9.4 本章小结  83-84
结论  84-88
致谢  88-89
参考文献  89-93
附录  93

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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