学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一维SrAl_2O_4：Eu~（2+）纳米发光材料的制备和表征

作　者: 张填昊
导　师: 李志杰
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 化学气相沉积法 SrAl2O4纳米线长余辉发光材料稀土掺杂 X射线衍射扫描电镜透射电镜能谱分析
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

低维纳米材料具有一些新奇的电学、光学、磁学和化学性质,在太阳能电池、传感器、催化剂、吸附剂和选择分离等诸多重要技术领域有着广泛的应用前景。因此,低维纳米材料的制备与研究在现代材料科学的研究中占据着非常重要的地位,处在材料科学研究的前沿。为了使碱土铝酸盐为基底发光材料有更好的应用,需研制新型一维稀土长余辉发光纳米材料。本文叙述了用热化学气相沉积(CVD)首次制备SrAl2O4: Eu2+一维纳米线,并对其特点和生长机理进行了系统性的研究。通过扫描电子显微镜(SEM)观察,用热化学气相沉积(CVD)法制备的SrAl2O4: Eu2+纳米线的直径在50~400nm之间,长度可达几百个纳米到十几个微米,SrAl2O4: Eu2+纳米线是单斜结构。1500℃是纳米线生长的最合适温度。温度对纳米线的生长至关重要,而压强和气氛对纳米线的生长影响不大。不同的生长区域产物有所不同,在靠近蒸发源的区域,主要产物是SrAl2O4: Eu2+一维纳米线。离蒸发源较远的区域,主要的产物是SrAl2O4: Eu2+纳米锥和纳米颗粒。基片上生长的一维SrAl2O4: Eu2+纳米材料有明显的生长中心。通过透射电镜(TEM)分析SrAl2O4: Eu2+纳米线是结晶很好的单晶,结构完整,原子排列整齐没有明显的缺陷和位错;制备出表面平滑,沿着[010]方向生长的纳米线,其直径分布比较均匀,范围从50~40nm,纳米线的长径比超过80;[010]方向晶面间距0.894nm。制备的纳米线在生成机理上属于VS生长机制。当△G小于-718.16 kJ/mol产物多为纳米颗粒,当△G小于-359.08 kJ/mol大于-478.77 kJ/mol时产物成核驱动力比较小, Al和AlO凝结成较小的液滴,并且不会明显长大,产物多为典型气固生长方式(VS)形成的纳米线。当△G小于-478.77 kJ/mol或大于-718.16 kJ/mol时,成核驱动力比较大,Al和AlO凝结成大液滴,而在液滴的底部氧的富集过程并不会有明显变化,产物多为典型气液固生长方式(VLS)形成的的纳米锥。在生长的过程中,低温生长区靠近高温区的位置,主要的产物是纳米线和纳米锥。而远离高温区的位置上主要的产物是纳米颗粒。这是由反应过程中的熵变决定的。SrAl2O4:Eu2+纳米线在激发光波长为324nm时,在512nm附近出现了Eu2+的特征激发发光峰。与先前报道的块体材料相比,SrAl2O4:Eu2+纳米线的发射峰有些许的蓝移,这与SrAl2O4:Eu2+纳米颗粒的结果相似,是由于纳米尺寸效应造成的。当材料尺寸达到纳米量级时,表面能急剧增加,使晶体结构发生扭曲。与块体SrAl2O4:Eu2+材料特征峰相比,纳米线的特征发射峰有明显的宽化,是由于纳米尺寸效应造成的结果。

一维SrAl_2O_4：Eu~（2+）纳米发光材料的制备和表征

内容摘要

全文目录

相似论文