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静电纺丝法制备一维纳米稀土氧化物和钒酸盐发光材料及其性质研究

作　者: 李雪
导　师: 于敏；林君
学　校: 东北师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 纳米结构静电纺丝过程能量传递荧光性质
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,一维新型纳米结构材料以其独特的荧光特性在纳米级别的电子学、光学、显示器和先进生物分析上的广泛应用而受到研究者极大的重视。因此,寻找出制备完美形貌的纳米荧光材料的简单方法是非常重要的。而溶胶凝胶过程和电纺丝技术相结合的方法是制备一维和准一维纳米材料的有效方法。本论文采取了这种新颖方法制备出了具有完美形貌的一维纳米纤维。本文利用静电纺丝法制备出一系列的一维纳米发光材料,例如:稀土氧化物纳米纤维和钒酸盐纳米纤维。利用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）、差热-热重分析（TG-DTA）等技术对合成材料的结构、形貌、组成进行表征,用荧光光谱、低压阴极射线光谱等手段来评价所制备的材料的发光性质。同时就离子掺杂浓度对发光强度的影响做了进一步的讨论。采用静电纺丝法制备了具有一维结构的Lu₂O₃:Eu³⁺纳米纤维荧光粉。X-射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和差热热重（TG-DTA）研究结果表明,Lu₂O₃:Eu³⁺样品在900℃结晶,通过FESEM可以看出所制备的样品都是均匀的纤维状。TEM进一步表明了所制备的样品是由许多纳米粒子堆积而成的。在紫外光和低压电子束的激发下,样品发出强的红光。采用简单、方便的静电纺丝方法成功制备了一维GdVO4:Ln³⁺（Ln=Eu,Dy,Sm）纳米纤维。所得到的GdVO₄:Ln³⁺（Ln=Eu,Dy,Sm）纳米纤维在700℃结晶完好。从扫描电镜结果可知,所制备的前驱纤维比较均匀且表面平滑,经过700℃煅烧4个小时后,纤维直径大幅减小并且仍然保持原来的纤维状,但表面变得粗糙了。光致发光和阴极射线发光光谱表明,GdVO₄:Ln³⁺纳米纤维由于钒酸根向其掺杂离子的有效能量传递都表现出这些离子典型的特征发光。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-9
第一章引言  9-29
  1.1 稀土发光材料  9-14
    1.1.1 发光概述  9-10
    1.1.2 发光的物理过程  10-12
    1.1.3 稀土发光材料的意义  12
    1.1.4 稀土发光材料的发光原理  12-14
    1.1.5 稀土发光材料的优点  14
  1.2 纳米发光材料  14-18
    1.2.1 纳米发光材料的研究进展  14-15
    1.2.2 一维纳米材料的制备方法  15-18
  1.3 静电纺丝技术  18-27
    1.3.1 静电纺丝的基本原理  19-20
    1.3.2 静电纺丝装置  20-24
    1.3.3 影响静电纺丝过程的参数  24-26
    1.3.4 静电纺丝的应用  26-27
  1.4 课题设计  27-29
第二章实验部分  29-31
  2.1 主要试剂  29
  2.2 合成方法  29-30
  2.3 分析测试  30-31
第三章 Lu_2O_3:Eu~(3+) 纳米纤维的制备和发光性质的研究  31-41
  3.1 前言  31-32
  3.2 实验部分  32
  3.3 结果与讨论  32-40
    3.3.1 结构和形貌分析  32-37
    3.3.2 发光性质  37-40
  3.4 结论  40-41
第四章 GdVO_4:Ln~(3+) (Ln=Eu,Dy,Sm ) 纳米纤维的制备和发光性质的研究  41-55
  4.1 前言  41-42
  4.2 实验部分  42-43
  4.3 结果与讨论  43-54
    4.3.1 结构和形貌分析  43-46
    4.3.2 发光性质  46-54
  4.4 结论  54-55
结论  55-57
参考文献  57-65
致谢  65-66
在学期间公开发表论文及著作情况  66

静电纺丝法制备一维纳米稀土氧化物和钒酸盐发光材料及其性质研究

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