静电纺丝技术制备稀土离子掺杂YAG纳米纤维与表征

论文摘要

近年来,一维纳米材料由于其独特的物理和化学特性在基础研究和技术应用方面的广泛应用而得到人们的普遍关注。纳米纤维与相应的体材料相比表现出一些特殊的性能,如非常大的比表面积和表面灵活性以及优越的力学性能等。静电纺丝技术是制备一维纳米材料的一种有效的新方法,最近,人们将该技术改进,用其制备多种无机物纳米纤维。为一维无机纳米材料的制备提供了一条崭新的途径。钇铝石榴石（YAG）属于立力品系,具有不对称结构。由于其良好的光学性能和双折射效率,广泛用做发光和激光的基质材料。本文通过凝胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮和各种金属硝酸盐为前驱体,制备了PVP/硝酸盐复合纤维,经过高温焙烧得到YAG,YAG:Eu3+,YAG:Tb3+,YAG:Er3+,’,YAG:Er3+,Yb3+和YAG:Nd3+无机纳米纤维。采用扫描电镜、透射电子显微镜、红外光谱、x射线衍射、差热-热重、荧光光谱等分析手段对PvP/硝酸盐纳米复合纤维和稀土氧化物纳米纤维进行了表征。结果表明,YAG,YAG:Eu3+,YAG:Tb3+, YAG:Er3+’,YAG:Er3+,Yb3+和YAG:Nd3+纳米纤维为规则的一维结构,并且K度大于100μm,直径分布均匀,平均直径为约50～100nm。获得了一些有意义的新结果,为进步从事YAG一维纳米材料的研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米材料简介
• 1.2 静电纺丝技术
• 1.3 钇铝石榴石（YAG）型化合物
• 1.4 稀土发光纳米材料
• 1.5 本文研究的目的和意义
• 第二章 化学试剂、实验仪器及表征方法
• 2.1 主要化学试剂
• 2.2 实验设备及仪器
• 2.3 表征方法
• 第三章 YAG 纳米纤维的制备与表征
• 3.1 概述
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 制备条件的优化
• 3.3.2 TG-DTA 分析
• 3.3.3 XRD 分析
• 3.3.4 FTIR 分析
• 3.3.5 SEM 分析
• 3.3.6 TEM 分析
• 3.3.7 机理分析
• 3.4 本章小结
• 3+纳米纤维的制备与表征'>第四章 YAG：Eu³⁺纳米纤维的制备与表征
• 4.1 概述
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 复合纤维制备条件的优化
• 4.3.2 TG-DTA 分析
• 4.3.3 XRD 分析
• 4.3.4 FTIR 分析
• 4.3.5 SEM 分析
• 4.3.6 TEM 分析
• 4.3.7 荧光光谱分析
• 4.3.8 荧光寿命分析
• 4.4 本章小结
• 3+纳米纤维的制备与表征'>第五章 YAG：Tb³⁺纳米纤维的制备与表征
• 5.1 概述
• 5.2 实验部分
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 复合纤维制备条件的优化
• 5.3.2 TG-DTA 分析
• 5.3.3 XRD 分析
• 5.3.4 FTIR 分析
• 5.3.5 SEM 分析
• 5.3.6 TEM 分析
• 5.3.7 荧光光谱分析
• 5.3.8 荧光寿命分析
• 5.4 本章小结
• 3+纳米纤维的制备与表征'>第六章 YAG：Er³⁺纳米纤维的制备与表征
• 6.1 概述
• 6.2 实验部分
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 复合纤维制备条件的优化
• 6.3.2 TG-DTA 分析
• 6.3.3 XRD 分析
• 6.3.4 FTIR 分析
• 6.3.5 SEM 分析
• 6.3.6 TEM 分析
• 6.3.7 上转换发射光谱分析
• 6.4. 本章小结
• 3+，Yb³⁺纳米纤维的制备与表征'>第七章 YAG：Er³⁺，Yb³⁺纳米纤维的制备与表征
• 7.1 概述
• 7.2 实验部分
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 TG-DTA 分析
• 7.3.2 XRD 分析
• 7.3.3 FTIR 分析
• 7.3.4 SEM 分析
• 7.3.5 TEM 分析
• 7.3.6 上转换发射光谱分析
• 7.4 本章小结
• 3+纳米纤维的制备与表征'>第八章 YAG：Nd³⁺纳米纤维的制备与表征
• 8.1 概述
• 8.2 实验部分
• 8.3 结果与讨论
• 8.3.1 TG-DTA 分析
• 8.3.2 XRD 分析
• 8.3.3 FTIR 分析
• 8.3.4 SEM 分析
• 8.3.5 TEM 分析
• 8.3.6 荧光光谱分析
• 8.4 本章小结
• 第九章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录