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功能材料的制备与组装

作　者: 朱琳
导　师: 李志华
学　校: 山东师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 空心结构 发光材料 二氧化硅
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


空心纳米材料和稀土钒酸盐材料是功能钠米材料的主要组成部分。空心结构材料具有低密度、高比表面、热力学稳定性、单分散性、良好的生物相容性以及空心部分能容纳其他材料等优点。其在药物运载与释放、催化剂、光子晶体、纳米粒子合成反应器等领域有重要的应用,已成为当今纳米材料的前沿和热点。稀土钒酸盐材料在紫外灯照射下具有稳定的发光效率,在PDP和FED等领域有着广泛的应用,被认为是很有使用价值的发光基质。随着纳米材料技术的发展,钒稀土发光材料也步入新的研究领域。本文主要通过常温酸腐蚀法、水热合成法、溶剂热法分别制备了介孔材料,空心材料、稀土发光材料,并对所制备的材料进行了XRD,TEM,SEM,TGA,EDS等结构表征,对部分实验反应机理进行了探讨。本论文主要包括以下几部分:1以SiO2为模板,PVP为表面活性剂,在常温下采用酸侵蚀的方法制备多孔的具有空腔结构的二氧化硅球,产物分散性好,大小均匀。采用TEM、FTIR、TGA/DTA对制备的产物进行表征,系统的分析了反应条件的影响,并对反应机理进行解释.2利用水热法合成出空心结构的SiO2?Ln2O3纳米材料。本实验的创新在于酸性条件下合成,不同与一般文献报道的碱性环境,并系统分析反应时间、稀土的浓度对产物形貌的影响。采用TEM、HRTEM、SEM、XRD对制备的产物进行表征,并解释了反应机理,对掺Eu的SiO2空心球进行荧光测试。由于空心球的表面具有多孔性,我们进行药物释放试验。实验结果表明SiO2空心球具有较高的载药量,释放前后药物的性质未发生变化,可以用作布洛芬释放的药物载体。3采用溶剂热法,制备了发光YVO4 : Eu纳米球。本实验选用DMF为反应的溶剂可以降低稀土盐的水解率,从而较为容易控制反应条件。通过优化、调整反应条件,实现了具有发光效应的YVO4:Eu纳米球的制备,并对反应过程进行了研究。通过试验总结了pH、反应时间对产物形貌的影响,颗粒大小在30 nm左右。并通过XRD、TEM、FTIR、固体荧光光谱对样品进行表征。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-28
  1.1 引言  10-11
  1.2 空心介孔材料概述  11-12
  1.3 介孔材料的制备方法  12-18
    1.3.1 模板法  12-15
    1.3.2 乳液聚合法  15-16
    1.3.3 溶剂热法  16-17
    1.3.4 电喷雾反应法  17-18
    1.3.5 胶束自组装法  18
  1.4 纳米材料的组装  18-19
  1.5 稀土发光材料概述  19-22
    1.5.1 钒稀土发光材料  20-21
    1.5.2 稀土钒酸盐的研究现状  21-22
  1.6 选题意义及主要的思路  22-23
  参考文献  23-28
第2章 多孔Si0_2球的制备与表征  28-36
  2.1 引言  28
  2.2 实验过程  28-30
    2.2.1 化学试剂与实验仪器  28-29
    2.2.2 多孔纳米球的制备  29-30
  2.3 结果与讨论  30-33
  2.4 多孔Si0_2 球的形成机理  33
  2.5 本章小结  33
  参考文献  33-36
第3章 掺杂Ln~(3+)空心Si0_2球的制备与表征  36-52
  3.1 引言  36-37
  3.2 实验过程  37-39
    3.2.1 实验试剂和实验仪器  37-39
    3.2.2 实验步骤  39
  3.3 结果与讨论  39-45
    3.3.1 不同条件下制备的空心Si0_2·Ln_2O_3  39-41
    3.3.2 Ln~(3+)(Y~(3+)/Eu~(3+))的浓度的影响  41-42
    3.3.3 反应时间的影响  42-43
    3.3.4 空心Si0_2·Eu_20_3 球的表征  43-45
  3.4 空心Si0_2 球的形成原理  45-46
  3.5 药物释放实验分析  46-48
    3.5.1 药物分子紫外吸收光谱工作曲线  46-47
    3.5.2 药物释放行为的测定  47-48
  3.6 本章小结  48-49
  参考文献  49-52
第4章 YV0_4 : Eu 纳米球的制备与表征  52-60
  4.1 引言  52
  4.2 实验过程  52-58
    4.2.1 实验试剂和实验仪  52-54
    4.2.2 实验步骤  54
    4.2.3 结果与讨论  54-58
  4.3 本章小结  58
  参考文献  58-60
结论  60-61
硕士期间发表的论文  61-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 功能材料
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