水热法及微乳液法制备无机发光材料

论文摘要

无机发光材料广泛的应用于照明设备、彩色电视荧光屏和大屏幕彩色显示板、电脑显示器、X射线增感屏、X射线断层扫描医疗诊断技术和荧光免疫监测分析技术等诸多方面。目前实际应用与研究最为广泛的发光材料主要有硫化物、钼酸盐。在材料的制备研究中,对粉体的形貌和尺寸的可控合成一直是研究的热点。因此,寻找简单温和、易操作的方法,实现对各种无机发光材料的形貌、尺寸的可控合成是本论文的主要创新点,基于这个创新点,本文主要介绍了水热法和微乳液法两种方法,进行了如下几个方面的主要研究:（一）以硝酸铋（Bi（NO3）3.5H2O）和硫脲（NH4SCN）为原料,采用LiOH作为矿化剂,低温水热合成了具有纤维状的硫化铋微晶材料,并利用XRD、SEM、PL等分析技术对粉体矿相组成、微观形貌和发光性能进行了表征。详细研究了反应时间、反应温度和矿化剂的引入对硫化铋微晶形成的影响;研究表明,不添加任何矿化剂直接水热反应只能得到不规则的团聚块体硫化铋微晶材料;而以LiOH作为矿化剂水热反应,比较容易得到纤维状的硫化铋微晶。在一定的范围内提高水热反应温度有利于硫化铋微晶的定向生长。另外,荧光光谱分析表明硫化铋粉体的发光性能与其结晶形貌有关。（二）以硝酸锌（Zn（NO3）2·6H2O）和硫化钠（NaS·9H2O）为原料,采用微乳液法制备前驱体,在160℃低温水热合成了5–10nm的硫化锌纳米粉体并利用XRD、SEM、PL等分析技术对粉体矿相组成、微观形貌和发光性能进行了表征。研究结果表明,提高水热反应温度或延长水热反应时间均有利于硫化锌的结晶发育,提高水热反应温度的影响效果更为明显。硫化锌纳米粉体的发光性能明显优于微米粉体,并且发光中心发生了明显的蓝移。（三）以氯化锶（SrCl2·6 H2O）和钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）为原料,选定环己烷为油相, OP（聚氧乙烯壬基苯酚醚）为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂,采用反相微乳液法在室温下成功地制备了不同结晶形貌的SrMoO4粉体,并利用XRD、TEM、SEM、PL等分析测试技术对粉体进行了表征。研究结果表明,在相同的微乳体系下静置不同的反应时间可以得到不同形貌的粉体颗粒。荧光光谱分析表明,钼酸锶粉体的发光性能与其形貌和长径比有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 无机发光材料概述
• 1.2 纳米发光材料
• 1.2.1 纳米材料的基本性质
• 1.2.2 纳米发光材料的特性
• 1.2.3 纳米材料的制备方法
• 1.3 半导体发光材料
• 1.3.1 半导体纳米材料的光致发光原理
• 1.3.2 半导体纳米材料的光学性质
• 1.3.3 硫化铋半导体发光材料
• 1.3.4 硫化锌半导体发光材料
• 1.4 钼酸盐发光材料
• 1.4.1 钼酸锶发光材料
• 1.5 本论文的研究内容及创新点
• 参考文献
• 2 水热法制备硫化铋微晶材料及其表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试验试剂
• 2.2.2 试验仪器
• 2.2.3 硫化铋微晶材料的合成
• 2.2.4 硫化铋微晶材料的表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 X 射线衍射（XRD）分析
• 2.3.2 扫描电镜（SEM）微观结晶形貌特征分析
• 2.3.3 荧光光谱（PL）分析
• 2.4 本章结论
• 参考文献
• 3 水热法制备硫化锌纳米材料及其表征
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试验试剂
• 3.2.2 试验仪器
• 3.2.3 硫化锌纳米材料的合成
• 3.2.4 硫化锌微晶材料的合成
• 3.2.5 硫化锌纳米材料与微晶材料的表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 X 射线衍射（XRD）分析
• 3.3.2 透射电镜（TEM）微观结晶形貌特征分析
• 3.3.3 荧光光谱（PL）分析
• 3.4 本章结论
• 参考文献
• 4 微乳液法制备钼酸锶微晶材料及其表征
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试验试剂
• 4.2.2 试验仪器
• 4.2.3 钼酸锶粉体的直接沉淀法合成
• 4.2.4 钼酸锶粉体的微乳液法合成
• 4.2.5 SrMoO4 粉体的表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 X 射线衍射（XRD）分析
• 4.3.2 扫描电镜（SEM）/透射电镜（TEM）微观结晶形貌特征分析
• 4.3.3 荧光光谱（PL）分析
• 4.3.4 SrMoO4 粉体颗粒形成过程浅析
• 4.4 本章结论
• 参考文献
• 5 结论
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文